Sección 5 - Diseño, técnicas de construcción 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) (Asociación de Investigaciones y Desarrollo Tecnológico de la Madera), Hughenden Valley, High Wycombe. Bucks (Reino Unido). Este documento se preparó con la cooperación de A.V. Bassili, de la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI), Viena (Austria), y está largamente basado en los documentos de antecedentes que se relacionan al final, a cuyos autores se agradece su colaboración.

Como el problema de la vivienda en todos los países, tanto los industrialmente desarrollados como los que se hallan en vías de desarrollo, estriba principalmente en proporcionar viviendas baratas, es evidente que el tema fundamental de esta sección constituye, a su vez, el núcleo de toda la Consulta. Aunque la disminución general del uso de la madera por unidad de vivienda en la construcción de casas puede atribuirse a muchos factores, no hay duda de que, en último análisis, sólo contribuirán positivamente a la solución de este problema las aplicaciones más racionales de la madera en la construcción, teniendo en cuenta la viabilidad técnica y la competitividad de los costos.

Gran parte de la información presentada en otras secciones cubre ya algunos aspectos de este tema. La Sección 3, en particular, contiene descripciones detalladas de métodos corrientes de construcción de viviendas en América del Norte, así como algunas innovaciones recientes. La Sección 4 hace referencia a muchos factores que afectan al diseño y la construcción. En este documento no se va a repetir la información ya dada en otros lugares ni a resumir los muchos documentos de antecedentes o documentos especiales presentados en esta sección. Cuando convenga, se hará referencia a cada una de estas valiosas ponencias.

En términos generales, esta sección estudia la eficacia y la economía en el diseño y en la construcción, y tratará de dar una panorámica de las siguientes cuestiones:

Aspectos diversos de diseño y su repercusión en el posible uso de la madera y en la economía de la construcción de viviendas.

Métodos actuales de diseño estructural, principios básicos de los sistemas estructurales y sus limitaciones.

Relación entre los sistemas estructurales y los métodos de producción y de edificación.

Opciones en los métodos de producción y su relación con las industrias de la construcción y las condiciones del mercadeo de los diversos países.

Comparación de los costos de las casas de madera con otros materiales y otros métodos de construcción.

Teniendo en cuenta lo anterior, la política que debería seguirse para aumentar la utilización de la madera, mejorar la eficiencia del diseño y reducir los costos.

Esta sección no sólo trata de casas de madera, sino, como se deja entender en el título, 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 también se examinan los usos no estructurales (carpintería de taller, ebanistería, revestimientos y otros acabados) y los usos auxiliares (encofrados, andamiajes, etc.).

Diseño

DEFINICIÓN

En general, el término diseño tiene muchas connotaciones. En este documento se trata principalmente de diseño en la construcción, entendiéndose por ello el concepto de casa, elemento o componente que logra satisfacer las exigencias funcionales pertinentes para una aplicación o uso concreto (dureza y estabilidad, durabilidad, pirorresistencia, resistencia al desgaste, etc.). El concepto de diseño en el sentido de tipos de habitación y reparto de los aposentos, o de distribución y planos de los solares y demás detalles urbanísticos sólo se aborda brevemente en relación con su efecto en la construcción de edificios en general y el uso de la madera en particular.

URBANIZACIÓN Y DENSIDADES DE VIVIENDAS

El impacto de las consideraciones urbanísticas, 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 construcción de casas de madera ha sido y sigue siendo hoy una tradición viva. Empezó siendo una especialidad de artesano basada en métodos de construcción de viviendas rurales. Su desarrollo posterior y aplicación a la construcción de viviendas urbanas sigue basándose, por lo general, en técnicas convencionales, e incluso los sistemas más industrializados de casas de madera están concebidos principalmente para la fabricación de casas monofamiliares y, en menor proporción, para casas de viviendas múltiples de poca elevación.

En los países industrializados, y cada vez más en los países en desarrollo, la necesidad de más viviendas se concentra en las aglomeraciones urbanas. Si no se le pone coto planificando a escala urbana y regional y estableciendo controles adecuados, esta presión produce invariablemente densidades residenciales excesivas, con construcciones de gran elevación en las ciudades; alrededor de éstas se produce con frecuencia el fenómeno de cinturón muy denso de viviendas insalubres construidas con medios improvisados. Las consecuencias sociales de estos crecimientos no planificados han sido objeto de muchos estudios de índole nacional e internacional (véase Sección 1 y sus referencias). En lo que conviene insistir aquí es que, planificando y trazando con perspicacia una urbanización, es posible lograr densidades relativamente altas con buen aprovechamiento del espacio edificable; la mayoría 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 reunión. Estas casas pueden construirse con estructuras de madera usando técnicas de construcción bien probadas.

De los estudios realizados en el Reino Unido sobre la economía del desarrollo urbano (15, 21) puede colegirse la tendencia regresiva del crecimiento (en términos del aumento de la densidad de alojamientos por solar), conforme aumenta la elevación de los edificios, si se quiere amenizar la urbanización 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 sólo se incrementó en 15 a 30 por ciento (según cálculos diferentes). Por encima de los cuatro pisos el aumento de densidad resultó insignificante.

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

CUADRO 1. - COSTOS RELATIVOS DE CONSTRUCCIÓN POR CUARTO SEGÚN 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 lavanderías y guarderías infantiles, etc., se produjeron aumentos del factor costo de hasta 2,5.

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

¹ Según 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 económicamente la edificación de casas de más de dos pisos.

ELEVACIÓN 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 construcción. 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 economía, exigirá la construcción de casas de elevación baja y media. Los códigos de la construcción, que tienen muy en cuenta el riesgo de incendio, imponen restricciones más o menos severas sobre el uso de la madera para construcciones residenciales (véase Sección 4, Parte II). Sin embargo, con rarísimas excepciones, las restricciones aumentan con la elevación de los edificios. También hay consideraciones de tipo funcional y de larga experiencia que tienden a favorecer la construcción baja. La clasificación de tipos de edificios del Cuadro 2 indica hasta qué punto se usa o puede usarse la madera en los elementos estructurales correspondientes.

CUADRO 2. - USO POTENCIAL MADERA SEGÚN EL TIPO DE CONSTRUCCIÓN

Tipo de casa	Uso de madera en elementos estructurales
A. MONOFAMILIAR
1. De 4 fachadas, 1-2 plantas	i) Construcción 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) Construcción mixta también corriente sobre todo con muros de mampostería, pero las cubiertas, y con frecuencia también 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 construcción exclusivamente en madera, ya que ciertos códigos de la construcción permiten hacer paredes medianeras de madera a condición de darles suficiente pirorresistencia y aislamiento acústico.
	ii) La construcción mixta es más corriente ya sea como en Al(ii) o con paredes medianeras de mampostería y el resto de los elementos construidos con madera.
B. MULTIVIVIENDAS
1. Bloques de apartamentos de mediana elevación, 2-4 pisos o «maisonnettes»1	i) Es posible la construcción exclusivamente en madera, pero generalmente está más restringida por los reglamentos. Las divisiones horizontales a base de con suficiente aislamiento acústico son también más difíciles de construir que las paredes medianeras.
	ii) La construcción mixta es bastante corriente, excluyéndose generalmente la madera de las paredes medianeras y de las divisiones horizontales, pero usándose ésta para los paramentos exteriores y las cubiertas. También es posible la construcción sin madera (mampostería y hormigón) de todos los elementos de paredes y divisiones horizontales, reservando la madera únicamente para las estructuras de cubiertas.
2. Casas de gran elevación, 5 o más pisos	i) Los códigos de la construcción suelen prohibir el uso exclusivo de madera.
	ii) La construcción mixta con secciones (o módulos) acabadas en fábrica, con materiales a base de madera y entramados de carga hechos de acero u hormigón está en etapa de desarrollo experimental, quedando por resolver muchos problemas para satisfacer las exigencias impuestas por los reglamentos o por las solicitaciones.
	iii) La construcción mixta de uso corriente requiere la combinación 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 elevación 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 técnica como del cumplimiento de los códigos de la construcción, las edificaciones de gran elevación son actualmente incompatibles con un uso intensivo de la madera para fines estructurales. Resulta, por lo tanto, que las medidas de urbanización encaminadas a impedir excesivas densidades no sólo son necesarias para desarrollar zonas residenciales que sean económicas, salubres y socialmente aceptables, sino para garantizar la utilización satisfactoria de la madera para funciones estructurales.

Otra consideración que debe tenerse en cuenta con relación 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 ampliación de la superficie habitable mediante la adición de otro piso o la construcción de extensiones en la parte posterior, incluso tratándose de casas contiguas en hileras o en grupos. Para evitar el caos arquitectónico, ese tipo de extensión ha de planificarse por adelantado, imponiéndose controles rígidos a su ejecución. Dada la tendencia general a la familia numerosa en los países en desarrollo, frecuentemente combinada con ingresos modestos, la mencionada flexibilidad gozará inevitablemente de la simpatía de los planificadores.² La construcción 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 solución más 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 Perú (mencionado en la Sección 1).

PLANOS DE VIVIENDAS Y PRINCIPIOS DE PLANIFICACIÓN

La planificación de viviendas, tanto desde el punto de vista de la estructuración general de las casas como de la distribución de los aposentos y servicios, influye decisivamente en la economía de la construcción, cualesquiera que sean los materiales utilizados. El clima y las costumbres son factores primordiales, pero influyen también el tipo de estructura y las características y restricciones impuestas por los propios materiales de construcción disponibles. Hay pocos datos prácticos sobre la economía 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 económico de la madera.

1. Por regla general, los planos rectangulares son los más económicos, sobre todo para el uso de madera y de paneles a base de madera, por ser estos materiales generalmente rectilíneos y de forma rectangular. Dichos planos se prestan mucho mejor a la normalización de los elementos y componentes; la coordinación dimensional de los planos con los materiales disponibles puede contribuir considerablemente a evitar trabajos innecesarios (de corte y juntura) y desperdicios. Convendría adoptar la coordinación modular en la planificación si se manufacturan los materiales y componentes de edificios con arreglo a normas modulares.³ La adopción lo antes posible de normas modulares por los institutos nacionales de normalización evitará cambios costosos a la industria cuando, más tarde, la producción esté bien establecida. Uno de los modos de alentar la adopción de normas en general, y de normas modulares en particular, es imponerlas con carácter obligatorio en el sector público.

³ El término módulo se utiliza aquí en el sentido más corriente de unidad definida de incremento para la coordinación dimensional de los componentes. Sobre las ventajas de esta coordinación, véase G.F. Prange, Uses of sawn lumber in housing (45).

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

3. Tratándose de casas en hileras, las fachadas estrechas suelen ser más económicas, tanto desde el punto de vista de los costos de construcción (servicios a pie de obra) como de los costos del edificio (v.gr., reducción de espacios a cubrir con miembros de madera en los suelos y cubiertas tratándose de crujías entre paredes medianeras).

4. En general, toda proyección que se salga del mero rectángulo aumenta los costos y debe evitarse, a menos que venga dictada por consideraciones climáticas 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 crujías de gran amplitud, convirtiendo los tabiques en muros de carga (generalmente a un costo extra escaso o nulo). Tratándose de casas de dos pisos, conviene que los tabiques estén superimpuestos, siempre que sea posible, para evitar momentos de gran flexión en las viguetas de las divisiones horizontales.

Son muchos los países en donde los ministerios de gobierno, u organismos de la vivienda, además de dictar normas mínimas 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 países, sobre todo en América del Norte y en Escandinavia, las organizaciones de investigación forestal o institutos de promoción de la madera patrocinados por los comerciantes e industriales de la madera también han editado manuales de diseños y planos de casas de madera.⁴ Muchos de los planos que se ofrecen (con frecuencia a un costo mínimo) son excelentes, pero los hay que no están concebidos para el sector de la vivienda barata o no se prestan a su utilización en él. Algunos planos expresan también ideas y gustos personales de los diseñadores, que no siempre coinciden con las formas de vida populares o con la economía en la construcción. Las mejores soluciones para cada país o región serán probablemente adaptaciones de los planos tradicionales de viviendas que tengan en cuenta las exigencias de los materiales y servicios modernos. Para ello podrían encargarse estudios (y en la práctica ya se ha hecho en algunos países en desarrollo) a equipos mixtos de estudiantes de arquitectura y de sociología, 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 técnicas de producción. Por tanto, es esencial la intervención de expertos de las industrias forestal y de la construcción.

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

EXIGENCIAS FUNCIONALES Y SU EFECTO EN LA UTILIZACIÓN 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 métodos de construcción y elección de materiales, pero otras son decisivas a este respecto.⁵ En el Cuadro 3 se enumeran las principales cualidades, con su repercusión 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 tratándose de la construcción de viviendas baratas, la componenda entre lo que es funcionalmente deseable y económicamente posible con frecuencia pasa por alto normas elementales de confort. Es más, también intervienen la ignorancia y el prejuicio, en particular cuando se trata de la madera, hasta tal punto que llegan a sacrificarse la economía 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 más restringen la libertad de diseño 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 elección y tratamiento de los materiales de madera. Las otras exigencias funcionales pueden satisfacerse fácilmente en la construcción de madera, frecuentemente mediante la adición de otros materiales que pueden sujetarse o fijarse fácilmente a la estructura.

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

Exigencias funcionales	Principales partes afectadas	Restricciones
1. Robustez y estabilidad	Todos los elementos que soportan cargas y los de estabilidad de la estructura en general	Generalmente no hay restricciones. Las estructuras de madera pueden aguantar solicitaciones de gran rigor.1
2. Medidas contra incendios2
Incombustibilidad	Generalmente los elementos que soportan cargas en casas de viviendas multipisos	Se prohibe el uso de la madera donde ha de cumplirse la exigencia.
Pirorresistencia estructural	Paredes medianeras y suelos; elementos que soportan cargas en construcciones multipisos	La construcción con maderas pesadas o la construcción ligera con revestimientos y rellenos protectores puede cumplir ese cometido.3
Propagación interna de las llamas	Superficies de paredes y techos	Se exige el tratamiento con pirorretardantes, generalmente en las casas multiviviendas; o tablones de paramento compuestos de base o superficie incombustible. Compartimentación en los edificios grandes, inclusive puertas cortafuegos, y barreras contra el fuego en la construcción hueca de elementos.
Riesgo exterior (radiación tizones ardientes al viento)	Muros exteriores cubiertas	El 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 elevación. El entramado de madera detrás de los revestimientos incombustibles también puede afectar la distancia. Las cubiertas con entablado y modos semejantes de techado también pueden obligar a mantener distancias prescritas a los linderos, y con frecuencia no está permitido su uso en las zonas de gran densidad de edificación.
Fuentes de incendios	Cables eléctricos, e instalaciones de calefacción y cocina	Necesidad de proteger los cables eléctricos con forros o tubos que aislen bien. Debe imponerse una distancia mínima 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 públicos, zaguanes y vestíbulos, escaleras y pozos de ascensor	En las casas multiviviendas pueden imponerse revestimientos incombustibles y con frecuencia toda una estructura incombustible.
3. Protección contra la intemperie (lluvia, sol, viento)	Cubiertas y paramentos exteriores	El uso de la madera no está limitado, pero conviene que los aleros sean voladizos. Cuando prevalecen las lluvias batientes, es necesario el rejuntado hermético de los muros o poner una membrana hidrófuga a prueba de viento de bajo del enlucido.
4. Resistencia a la humedad del suelo	Cimientos, suelos de la planta baja, parte inferior de los muros	En 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 mayoría de los terrenos es necesario establecer una hilada de impermeabilización para prevenir las infiltraciones en la planta baja, a menos que quede mucho espacio abierto debajo del suelo.4
5. Confort térmico (aislamiento del calor, ventilación)	Cubiertas, muros exteriores y luces; en los climas fríos, instalaciones de calefacción	Las propiedades térmicas 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 trópicos húmedos y en el hemisferio septentrional.
6. Prevención de la condensación (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 exterior	Ninguna; pero el buen diseño exige ventilación adecuada y poner barreras contra emanaciones gaseosas y humedad en posiciones correctas.
7. Aislamiento acústico	Principalmente paredes medianeras y separaciones horizontales entre viviendas (para detener los sonidos transmitidos por el aire o de impacto), también los muros exteriores y, en menor grado, los tabiques y suelos dentro de las viviendas	La ausencia de masa en la construcción a base de maderas ligeras requiere la adición 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 separación (tabiques dobles).5
8. Luz diurna	Muros exteriores (necesidad de buen fenestraje y luces)	Es fácil disponer luces amplias en las construcciones con en tramado de madera.
9. Abastecimiento de agua e instalaciones sanitarias	Principalmente los revestimientos del suelo en los cuartos de baño, excusados y, en menor grado, en las cocinas	Los suelos de madera pueden sufrir los efectos de la humedad producida por infiltración, etc., siendo aconsejable el uso de revestimientos impermeables o tratamiento preservativo adecuado para las especies perecederas.
10. Prevención de plagas (roedores e insectos como chinches, cucarachas, etc.)	Prácticamente todos los elementos y sus junturas	Cuando el riesgo de ataque de roedores o insectos es grave, hay que evitar la construcción hueca, a menos que se tape herméticamente el rejuntado; con los insecticidas modernos, que podrían introducirse en la construcción, el problema ha quedado disminuido.
11. Durabilidad y bajo costo de mantenimiento (protección 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 están más sujetas a la acción de la humedad y faltas de ventilación; revestimientos exteriores	La madera exige precauciones; las maderas más blandas requieren, por lo general, tratamiento con un preservador eficaz, según el rigor de exposición a la humedad, especialmente en los trópicos cálido-húmedos, pero también en otras regiones, excepto posiblemente en climas muy secos: habrá que proyectar el diseño para promover la ventilación y excluir los termites,6 los tratamientos con preservadores y los acabados exteriores no peliculígenos reducen los costos de los revestimientos exteriores.7
12. Satisfacción estética	La casa entera en su ubicación; materiales interiores y exteriores y detalles de acabado	Los edificios de madera son admirables si están bien diseñados y bien acabados, pero la elección es asunto puramente subjetivo; es conveniente evitar lo que desentone con los alrededores.

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

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

³ El Reglamento de la Construcción (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 máximo exigido en elementos de superestructura de edificios residenciales no excede nunca de 1,5 hora y eso únicamente tratándose de edificios de más de 90 pies de altura. En códigos de América del Norte y de otras regiones se dan también escalas di pirorresistencia de varios elementos basados en la madera. véase también U.S. Department of Housing and Urban Development and U.S. Department of Agriculture, Manual on wood construction for prefabricated houses, págs. 97-102, Wáshington D.C., 1947, reimpreso en 1967 (4).

⁴ Véase 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 acústico y alta pirorresistencia para edificios de elevación media (23, 24, 25). En la Figura 1, se ilustran algunas construcciones típicas.

⁶ Véase 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 Véase J.M. Black, Finishes, construction factors and design to compensate for effects of weather in wood (33).

SISTEMATICA Y METODOLOGIA DEL DISEÑO

Además de las múltiples funciones que debe satisfacer un buen proyecto de vivienda, hay que tener en cuenta que últimamente se han hecho mucho más complejos los elementos con materiales múltiples 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 térmicos y de higroscopicidad).

2. Pasar por alto la capacidad de carga de muchos materiales añadidos para fines no estructurales, lo cual resulta en soluciones menos económicas.⁶ Para garantizar la debida función, es necesario proceder sistemáticamente en el diseño.⁷

⁶ Uno de los medios de combinar la economía con la simplicidad en la construcción es perfeccionar la fabricación de materiales y componentes multifuncionales (véase Sección 3).

⁷ En una publicación de la TRADA (23) se da una guía típica de estructuras de madera para uso de diseñadores. El procedimiento de diseño está relacionado con las exigencias funcionales, normas y procedimientos de las autoridades competentes del Reino Unido, pero la metodología general y listas de comprobación pueden tener igualmente aplicación en otros países.

Cuando se quiera hacer un uso importante de la madera en un proyecto de construcción de viviendas, el diseñador y el inversionista deberán elegir los tipos de casas y disposición 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 (véase más arriba) y modificar sus conceptos u obtener las autorizaciones necesarias de la administración. A la elección preliminar de las formas estructurales seguirá un examen sistemático de las exigencias funcionales y modos de satisfacerlas antes de proceder al diseño estructural detallado.

En cuanto al método de diseño estructural, son tres los procedimientos reconocidos y algunos códigos de la construcción les conceden igual validez:

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

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

El segundo método se basa en la aplicación en el diseño de las leyes fundamentales de la mecánica y el conocimiento empírico del comportamiento de materiales y estructuras en diversas condiciones de carga. Luego se establece la debida correlación entre la resistencia de la estructura y las solicitaciones previstas para garantizar edificaciones seguras. Uno de los tres requisitos previos del método analítico 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 fáciles 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 estadísticamente determinable. Los códigos de diseño no conceden a la repartición de la carga entre los miembros su capacidad real⁸ y tienden a ser también muy cautos con relación 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 diseño que sean más económicos.

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

El ensayo de prototipos de componentes o de elementos también presupone un conocimiento de las solicitaciones que habrán de simularse teniendo en cuenta los correspondientes factores de seguridad. Se presupone asimismo la coherencia en la calidad de los materiales y de la fabricación, tratándose de repeticiones de los prototipos ensayados. En algunos códigos se exige hacer ensayos repetidos y ensayos de un número determinado de muestras. En los años que siguieron inmediatamente a la posguerra (19) se idearon en el Reino Unido métodos 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 fácilmente al diseño analítico. Cuando se utiliza como instrumento de diseño, este método produce casas con entramado de madera muy económicas, cuyo contenido de madera en la estructura para la totalidad de la casa no excede del utilizado únicamente en las estructuras de cubiertas y divisiones horizontales de las construcciones convencionales de ladrillo.

Aunque tiende a derrochar material, el primer método es útil tratándose de casas fuera de serie construidas para un solo cliente, incluso cuando se conocen las características de resistencia de las maderas. En obras de esta clase, los costos de un diseño especial pueden exceder fácilmente cualquier ahorro de material. En muchos códigos de la construcción se incorporan cuadros y tabulaciones que correlacionan el dimensionado de los diversos elementos de uso corriente en la construcción de viviendas con las correspondientes luces y crujías, y si se revisan con regularidad para incorporar nuevos conocimientos, estas tabulaciones contribuirán a disminuir el trecho que aún separa el método convencional del analítico. El método analítico es apropiado para tipos inusitados de casas o cuando está prevista la construcción 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 más costoso y hay que recomendarlo para la producción industrial en grandes series, ya que casi invariablemente produce los diseños más económicos.

FACTORES QUE AFECTAN LA EFICACIA ESTRUCTURAL

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

características de resistencia de los materiales;

medios de unión o juntura entre los miembros y partes;

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

Durante estas últimas décadas se ha progresado considerablemente en muchos países en la tarea de fijar normas de tamaños y calidades para madera aserrada y varios tipos de paneles a base de madera⁹ con la inclusión, muchas veces, de clasificaciones por resistencia basadas en las características limitadoras de la robustez (nudos, cantos sin escuadrar, revirada, etc.). Es indispensable conocer estas normas antes de acometer todo diseño analítico y cualquier ensayo de prototipos. Se han tabulado escalas de resistencias prácticamente para todas las especies comercializadas de maderas blandas y también de muchas maderas duras. En algunos países se ha procurado simplificar el procedimiento de diseño analítico asignando a las especies de madera cuyas características de resistencia son semejantes valores de resistencia por grupos. Parece que este método tiene sus méritos cuando se piensa en la posible explotación de las especies secundarias mixtas de los bosques tropicales, cuya clasificación por grupos según la resistencia podría determinarse fácilmente partiendo de sus densidades. Se ha preconizado mucho y ya se está aplicando en Malasia y en Africa oriental la asignación de valores de resistencia y elasticidad basados en una gama limitada de números preferidos¹⁰ (véase H.J. Burgess [37]).

⁹ Véase Sección 3 y documentos de antecedentes y referencias de esta Sección 5.

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

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

¹¹ Para una descripción detallada de los métodos, en parte estadísticos y en parte arbitrarios, que se utilizan para determinar cargas o tensiones admisibles en el Reino Unido, véase el comentario de L.G. Booth y P.O. Reece sobre el Código de prácticas británico para el uso de maderas en construcciones estructurales (2). Los métodos son parecidos a los utilizados en América del Norte.

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

El perfeccionamiento de medios eficaces de juntura ha sido uno de los principales factores de progreso en la ingeniería de la madera durante estas últimas décadas y ha favorecido la reducción progresiva del tamaño de los miembros estructurales. J.D. Boyd (36) ofrece una descripción completa de todos los métodos existentes y de los factores que los afectan o influyen en su elección. Se estudian de modo particular los problemas de juntar maderas duras relativamente densas y los modos de resolverlos. La solución más corriente para juntar maderas en las viviendas en los países en desarrollo es clavándolas, como se hace en las regiones industrializadas del mundo. Esta es también la conclusión a que llega L.G. Booth (35), quien, en una serie de cuadros, relaciona los métodos de juntura, y sus características estructurales y económicas, con los tipos de estructuras en los que tiene mejor aplicación.

FORMAS ESTRUCTURALES

La forma geométrica de un largo de miembro, de un elemento o de toda la estructura de un edificio, determina la difusión de la carga a través de los mismos hasta los puntos de apoyo, los momentos de resistencia generados en el material como reacción a las cargas y la eficacia de su comportamiento en cuanto a la economía de materiales usados en la estructura. Las tabulaciones de Booth muestran que es grande la variedad de formas de elementos estructurales que han ido perfeccionándose con éxito en la ingeniería de la madera. Muchas de éstas se prestan de modo particular a la construcción de estructuras con luces de amplitud media y larga, si bien es aún limitado el número de las usadas corrientemente en la construcción de viviendas por ser éstas, generalmente, estructuras celulares pequeñas con elementos planos para las paredes y suelos y con frecuencia también para la cubrición. También es amplia la gama de ayudas ideadas para el diseñador, tales como tabulaciones de espacios y luces y programas de solución electrónica, para simplificar los procedimientos de diseño, 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 diseñadores tal como han sido perfeccionados por la Asociación de investigaciones y desarrollo tecnológico de la madera del Reino Unido.

Pueden distinguirse tres tipos genéricos de estructuras con arreglo al modo de difusión de las cargas por las mismas:

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

2. Estructuras esqueléticas (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.

Según enumerados, estos tipos estructurales resultan cada vez más económicos en cuanto al uso de material, pero también exigen progresivamente mayor fineza en el diseño y en los métodos de producción.

Las estructuras esqueléticas o entramados son las que mejor se prestan a la construcción compuesta con otros materiales y son los tipos de estructura de uso predominante en la actualidad para la construcción de viviendas con elementos y componentes de madera. Sin embargo, en la práctica se encuentran muchas estructuras híbridas de construcción de viviendas en las cuales se combinan elementos de tipos diferentes (v.gr., armazones de postes y vigas con suelos y cubierta de tablazón). De todos modos, la economía en el diseño y en la construcción 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 producción. Las breves notas que se consignan a continuación describen los sistemas de construcción y métodos de diseño correspondientes a los diversos elementos estructurales aplicables en cada uno de los tipos estructurales genéricos, indicándose sus principales características.

ESTRUCTURAS MACIZAS

Paredes

a) Construcción horizontal cuyos miembros son rollizos o medio rollizos, frecuentemente con cantos escuadrados para dar buenas superficies de unión, superpuestos y generalmente encastrados en los nudos. Costo de montaje económico, pero derroche de material, ya que las cargas verticales son transmitidas transversalmente por los miembros en la dirección de mínima resistencia. Sujeta también a una contracción considerable en sentido vertical. Sigue estando bastante difundida su utilización para la construcción de viviendas de recreo y chalets de montaña en las regiones forestales, pero hace falta considerable precisión y buen conocimiento del oficio para la preparación de las junturas. Se trata probablemente de la forma más antigua de prefabricación de miembros sueltos (ya precortados para montaje a pie de obra).

b) Tablas verticales machihembradas a ranura y lengüeta o con lengüeta 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 precisión 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 lengüetas dobles, o doble lengüeta falsa.

Losas para suelos y cubiertas

Estas losas suelen hacerse con material semejante al de los tablones para paredes, pero en tamaños 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 flexión de los extremos suele determinar la tolerancia en el diseño. Esta forma de cubrición es ideal para tramos corridos de por lo menos tres luces, resultando por ello ineficientes en las unidades de viviendas pequeñas. D.F. Percival (44)¹³ describe el uso combinado de entablonados y entramados con postes.

ESTRUCTURAS ESQUELÉTICAS

El tipo más corriente de estructura de madera que se utiliza en la construcción de los diversos elementos de una casa es la estructura esquelética. Cabe hacer una distinción 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 clásico, y las que tienen los miembros poco espaciados, como soportes en la construcción de paredes, viguetas en suelos y techados, y correas en las cubiertas inclinadas. El primer grupo de entramados suele diseñarse dando capacidad de carga a cada miembro por separado, mientras que en el segundo grupo la carga actúa sobre el conjunto de los miembros cuyo espaciado no excede de 2 pies (600 mm).¹⁴ Otro tipo corriente de estructura esquelética es el entramado porticado, si bien se usa éste con menos frecuencia en la construcción 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 cubrición, pudiendo considerarse como una estructura de carga si sus elementos están poco espaciados. Véase A.W. Kempthorne (43).

¹³ La relativa popularidad de que goza esta forma de construcción en América del Norte se debe a que es fácil encontrar en el mercado tablas de gran dimensión, cepilladas y ranuradas, cuya producción está normalizada.

¹⁴ El espaciado de 24 pulgadas es una limitación 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 códigos de diseño son cautos al fijar las tolerancias para la difusión de la carga (véase G.F. Prange [45] para las recientes modificaciones introducidas en los códigos de modelos en América del Norte después de unos ensayos que demostraron la capacidad de difusión de la carga de los entramados usados corrientemente en la construcción de viviendas).

Requisitos previos para poder construir casas armadas con postes, además de postes de características adecuadas y equipo para el tratamiento previo de éstos con sustancias preservativas, son el uso de largos relativamente pesados de vigas de madera aserrada, así como pernos u otros medios semejantes de juntura de tamaño 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 así tienen radios de giro y momentos de inercia mayores para determinada sección transversal, por lo que también es mayor su rigidez y resistencia al alabeo. Al parecer, se han utilizado con éxito en algunos países en desarrollo.

¹⁵ Algunos manuales de ingeniería 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 reducción depende de la relación largo/grueso de la columna.

En algunos países es aún costumbre usar entramados de madera para hacer las paredes a base de miembros bastante espaciados, con rellenos de fabrica o de yesería y enlistonado para cubrir los huecos. Como la resistencia a la distorsión de estos paramentos es sólo 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 versión con paños de pared membranosos siguen siendo con toda probabilidad una de las formas más populares de construcción de viviendas en el Japón.

PAREDES ARMADAS CON POSTES

En los diseños de paredes armadas con postes se parte del supuesto de que los postes recibirán suficiente apoyo lateral, ya sea por parte de los materiales de revestimiento o enlucido o mediante travesaños o riostras en diagonal. En consecuencia, se les da el mismo tratamiento que a las columnas en un sistema de difusión de los esfuerzos (si el espaciado entre los postes no excede de 24 pulgadas y se calcula su capacidad de carga según 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 × 1½ pulgadas.¹⁶ También 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 paños de pared con armazón de postes pueden tener una altura de uno o dos pisos. También se han perfeccionado los entramados construidos sobre plataforma y los anclados directamente a los cimientos, así como unas cuantas variantes de estos sistemas básicos de armazón adaptados a varias técnicas de producción y edificación.¹⁸

¹⁶ Según 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 construcción 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 Véase R.F. Blomquist, Timber framing for on site construction (34) y TRADA'S design guide (24). También hay descripciones de los sistemas básicos de entramados en muchos otros manuales de construcción con madera (véanse referencias).

La armazón con postes para construcción de paredes tiene tres grandes ventajas:

1. Los miembros necesarios para el entramado son de dimensiones pequeñas y de poco largo (pueden juntarse dentro de la altura de la pared trozos muy cortos). Esto permite sacar el material de árboles muy pequeños, secar la madera rápidamente al aire y, si es necesario, tratarla más fácil y completamente con preservadores.

2. Los métodos de producción van desde la construcción a pie de obra hasta el armado en fábrica de paneles pequeños o grandes.

3. Por lo general suelen bastar los procedimientos más 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 paños 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 transmisión de la carga a las zapatas de cimentación, como en el caso de estructuras de columnas y vigas muy espaciadas.

Es posible diseñar paredes medianeras con entramado ligero de postes para lograr gran pirorresistencia e insonorización, pero es necesario recurrir a la construcción mixta, con uso de tablones a base de madera o carbónyeso 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 separación hueca de 6 pulgadas o más 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 (véase 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, insonorización y aislamiento térmico. Además, pueden clavarse directamente al entramado de madera o fijarse con mortero de cemento.²⁰

¹⁹ Se ha logrado aumentar la pirorresistencia de tabiques con armazón 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 reunió a iniciativa de la ONUDI, ha puesto de relieve las ventajas particulares de las losas de cemento y lana de madera en las construcciones económicas y la conveniencia de aumentar su producción y utilización en los países en desarrollo (29).

ENTRAMADOS PARA SUELOS Y CUBIERTAS HORIZONTALES

El entramado de uso más corriente para cubiertas horizontales y suelos que no han de soportar grandes cargas está 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 lengüeta y ranura, o a base de madera terciada o tablones de partículas. 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 máxima de las tablas al pandeo, pero los entarimados machihembrados a lengüeta 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 pequeña dimensión, 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 cubrían espacios de 8 pies.

La relación entre la anchura y el grueso de las viguetas es un factor importante en la economía de diseño y cuanto mayor sea la razón mayor será dicha economía. Las dos condiciones restrictivas son:

1. Grueso mínimo necesario para el anclaje (para trabajos a pie de obra, probablemente 1½ pulgada.

2. La sujeción lateral existente; con cielo raso, la razón puede llegar a 7 o más, pero irá reduciéndose si el único refuerzo entre las viguetas es de relleno, bajando ésta a 5 si la única sujeción 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, sólo exigen la utilización de miembros de entramado ligeros. La clasificación de los materiales para cubiertas según el modo de apoyo es probablemente la más práctica, ya que el tipo y existencia en el mercado de las diversas clases de materiales para cubiertas será casi siempre el factor que decida la elección. Cabe distinguir tres categorías 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 características y limitaciones, con los materiales de cubrición que mejor se adaptan a los mismos.

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

ESTRUCTURAS PLANAS O LAMINARES

Los diafragmas estructurales son elementos de pequeño 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 máxima importancia la eficacia de las junturas con los miembros del perímetro y con los miembros intermedios. Las junturas a pie de obra suelen ser por clavado, cuyo espaciado y disposición conviene determinar matemáticamente o basar en ensayos previos. En los elementos hechos en fábrica se utiliza con frecuencia el clavado, el encolado-clavado o el engrapado. A continuación 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 intersección o a la fricción cuando se usa una sola hilera de clavos.

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

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

3. Dos capas de entablado diagonal, perpendiculares entre sí. Esta estructura es mucho más rígida y se comporta en la práctica como una lámina continua. Una de las capas se proyecta para recibir la compresión en el eje y la otra para recibir la tensión.

4. Revestimiento con madera terciada. Como en el entablado diagonal de dos capas, no se introduce ningún momento de flexión en los miembros del perímetro que han de proyectarse teniendo en cuenta únicamente las solicitaciones axiales. Según las cargas y el espaciado de los miembros de la estructura, pueden tolerarse reducciones del espesor a mínimos de 1/4 de pulgada o menos.²³

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

FIGURA 1. - Paredes y suelos de separación con gran pirorresistencia e insonorización. Arriba: Estas dos construcciones satisfacen en la práctica la exigencia funcional general de «suficiente» resistencia a la transmisión del sonido, siendo su reducción promedia de unos 55 dB. El engrapado del enguatado de lana mineral, según se indica, tiene por fin cumplir las exigencias de resistencia al fuego, pero la lana mineral contribuye asimismo a reducir la transmisión acústica. Abajo: La construcción de la izquierda corresponde a una especificación que, hipotéticamente, satisface las normas contra incendios y ruidos. La construcción de la derecha corresponde a una especificación que, hipotéticamente, satisface las normas contra incendios y que, en la práctica, satisface la exigencia general funcional de suficiente resistencia a la transmisión del sonido. - FUENTE: TRADA. Information sheets on the Building Regulations 1965. High Wycombe, Bucks., 1966.

CUADRO 4. - ARMADURAS PARA CUBIERTAS INCLINADAS

	Características y limitaciones	Materiales de construcción apropiados
1. Sistema de cabrios (cubierta a una o dos aguas)	Sólo admite luces de poca amplitud debido al corto dimensionado de los miembros sin asiento; máx. 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 éste mediante tirantes o estén bien ancladas al pie de los cabrios; produce un desván abierto y sin obstáculos	(a) y (c)
2. Sistemas de correas	A 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 límite económico 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 raso	Generalmente (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 cerchas	Cerchas trianguladas intermedias introducidas en un sistema de correas de madera aserrada para reducir las luces de las correas a un máximo aceptable. Estas cerchas pueden tener asiento sobre muros o columnas de carga. El techo puede dejarse sin cielo raso o suspenderse éste de los cabrios en los apoyos de las correas	Como en el sistema anterior
4. Cerchas1 con correas y cabrios	Como en el sistema anterior, pero las correas están muy espaciadas y dan apoyo a los cabrios corrientes, los cuales a su vez dan apoyo al enlistonado o entablado rígido	(c) y (a)
5. Cabrios cerchados	Las cerchas, ligeras y muy poco espaciadas, generalmente a 24 pulgadas, dan apoyo al enlistonado o entablado de cubrición y a las láminas del cielo raso. Se consideran las cerchas como sistema de difusión de la carga	(c) y (a)
6. Cabrios y correas	Una 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 más ligeras recrecidas con madera terciada o con entablado transversal o con almas trianguladas	(c)

a) Láminas flexibles o techados de masillas, que han de descansar sobre tableros rígidos (fieltros bituminosos, tejas de asfalto, fieltros con una cara laminada de metal, masillas asfálticas o plásticos).

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

c) Pequeños elementos rígidos que requieren un asiento de listones (tejas de arcilla, hormigón o asbesto, tablas de cubierta).

¹ Para cubrir las luces de poca amplitud corrientes en la construcción 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 metálicos Más recientemente se han utilizado chapas de unión multipúas.

En las estructuras que requieren una membrana continua como soporte inferior o superficie de acabado, el diseño de ésta como diafragma estructural suele ofrecer una solución económica que permite la utilización de junturas sencillas para los miembros del entramado. El clásico arriostramiento de las estructuras ligeras tiende a ser sustituido en la actualidad por la construcción de diafragmas continuos.²⁴

²⁴ Véanse (1) y (24) para datos y procedimientos de diseño de diafragmas de paneles de revestimiento resistente.

PANELES DE REVESTIMIENTO RESISTENTE PARA SUELOS Y CUBIERTAS

Generalmente los paneles de revestimiento resistente están hechos con láminas de madera terciada que van encoladas en los extremos superior e inferior de los miembros longitudinales del entramado (a veces únicamente en el extremo superior), de modo que el conjunto de la estructura actúa como una serie de vigas compuestas en forma de doble I o de T. El espaciado de los miembros de entramado (almas) lo decidirá el ancho efectivo de los cuarterones de madera terciada utilizados. La continuidad de los miembros y de los revestimientos es esencial y también lo es una adherencia adecuada.²⁵ También se ha utilizado con éxito el clavado siguiendo disposiciones cuidadosamente calculadas. Los paneles de revestimiento resistente son de extraordinaria ligereza con relación a su rigidez y capacidad de carga. En particular, los tipos de doble membrana tienen una anchura considerablemente reducida en comparación con la construcción normal a base de viguetas y tablas. El tamaño de los paneles queda limitado por el dimensionado normal de los miembros de armazón y de la madera terciada (aunque éstos pueden encolarse eficientemente). Los anchos más 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 partículas), pero las características estructurales de esos laminados, en particular las relativas al arrastre y deslizamiento interlaminar, han de tenerse muy en cuenta en relación con la intensidad de las solicitaciones proyectadas.

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

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

²⁶ Véase especialmente, un informe sobre pruebas acústicas recientes efectuadas en América del Norte en sistemas de construcción de casas económicas 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 geométrica peculiar que se utilice. Como los radios de curvatura suelen ser grandes con relación 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 posición definitiva.²⁷ Con la excepción 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 lengüeta 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 hiperbólicos han sido utilizados en la construcción de casas. Una de sus mayores ventajas es que las intersecciones de la cubierta con las particiones paralelas a las paredes son rectilíneas.

La Timber Research and Development Association (TRADA) también ha preparado diseños para el uso en la construcción de viviendas de cubiertas plegadas planas a base de paneles de revestimiento resistente hechas en fábrica. 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 producción de estas estructuras.

Para resumir, los tipos básicos de estructura que acaban de examinarse están directamente relacionados con los métodos de producción, como sigue:

Estructuras sólidas: construcción a pie de obra. Producción máxima en taller limitada al precortado y labrado de las tablas.

Estructuras armadas: la producción de entramados pesados también queda limitada al montaje a pie de obra, ya se utilicen paneles a base de madera o rellenos de fábrica. Sin embargo, el entramado ligero tiene versatilidad y los métodos de producción cubren la gama entera de posibilidades, desde la fabricación y edificación total a pie de obra hasta un alto grado de prefabricación de los diversos elementos estructurales.

Estructuras planas: también pueden producirse a pie de obra con un mínimo de fabricación en taller de los miembros de armazón; pero, generalmente, hay que producir los paneles de revestimiento resistente en régimen controlado de taller.

COMPONENTES NO ESTRUCTURALES Y SUS USOS

El diseño de componentes y elementos no estructurales está determinado por varias exigencias funcionales relacionadas con el uso particular que se hará de los mismos, pero también lo está por los materiales de que se disponga para fabricarlos y por los métodos de producción. 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. También se ha señalado que la economía en el diseño dicta la necesidad de usar en algunos casos un solo elemento para cumplir dos o más funciones. Esto es muy cierto tratándose de las superficies de acabado, hechas de madera o de paneles a base de madera, cuyas características pueden explotarse con frecuencia para cumplir funciones estructurales además de su función primaria.

Los productos de carpintería y adornos de madera constituyen un grupo importante entre los varios usos de la madera. Incluso en los países en que escasea la madera, es corriente utilizar en las viviendas, puertas, ventanas, postigos, armarios, estanterías, rodapiés, etc., de madera. Tanto la tradición como las condiciones climáticas influyen decisivamente sobre el diseño de algunos de estos elementos. Sin embargo, son muchos los países que han ido adaptando estos diseños tradicionales a la exigencia de unas técnicas de producción racionalizada. El documento de antecedentes de J. Bim y M. Koukal (32) describe minuciosamente los diversos factores que afectan al diseño y la producción de los artículos de carpintería e incluye tabulaciones de maderas tropicales con indicación de sus mejores aplicaciones. Como en el caso de los componentes estructurales, el diseño actual de artículos de carpintería tiende también, por lo general, a la economía en el contenido de material, lo cual se logra principalmente usando paneles a base de madera y simplificando los detalles de construcción para reducir el número de operaciones necesarias.

En los diseños modernos, sobre todo de viviendas baratas, se reducen a sus mínimas dimensiones, y con frecuencia llegan a eliminarse por completo, muchos detalles tradicionales de acabado de madera, como son los rodapiés, 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 está muy generalizado el uso de madera aserrada, postes y paneles. Es esencial cuidar mucho el diseño estructural y la selección de materiales para garantizar la economía de material y la seguridad de los trabajadores. El mejor modo de lograr la reutilización múltiple y reducir el derroche de encofrados es la llamada panelización, o uso de paneles, lo cual, a su vez, impone cierto grado de normalización en el dimensionado.

Técnicas de producción y edificación

Desde el punto de vista de las técnicas de producción y edificación aplicadas a la construcción de viviendas, los productos de madera y de paneles a base de madera tienen muchas ventajas sobre otros materiales. Son ligeros y fuertes, fáciles de labrar, juntar y fijar con herramientas manuales sencillas y resultan también relativamente fáciles de transportar y montar formando grandes secciones sin necesidad de usar equipo costoso. Esta extraordinaria flexibilidad ha permitido perfeccionar una gran variedad de técnicas de producción y edificación adaptadas tanto a los niveles tecnológicos de los diversos sectores de las industrias de la construcción y transformación de la madera que coexisten en muchos países como a las características de los mercados de la vivienda en que se aplican. Estos métodos van desde la preparación a pie de obra de los diversos materiales y ensamblado de la casa pieza por pieza hasta las formas más perfectas de prefabricación 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 característico reparto de trabajo y especializaciones entre la fábrica y la obra. La adopción de uno cualquiera de estos métodos en determinadas circunstancias dependerá hasta cierto punto de la viabilidad técnica, pero mucho más de la justificación económica.

Básicamente, todos los sistemas de construcción de viviendas de madera y métodos de construcción estructural pueden dividirse en tres grandes categorías, según el mayor o menor uso que se haga de la prefabricación:

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

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

3. Producción en fábrica de secciones tridimensionales o de unidades de viviendas completas.

La primera categoría incluye los métodos que han ido desarrollándose tradicionalmente en la mayoría de los países y regiones en que abunda la madera. R.F. Blomquist (34) describe detalladamente los métodos de ensamblado a pie de obra aplicados corrientemente en América del Norte y que son los usados para la construcción de la gran mayoría de casas monofamiliares en esa región. Para que estos métodos sean eficaces, hay que tener suficientes materiales normalizados y disponer de carpinteros especializados en la obra. La reducción 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 fábrica o en los talleres del constructor.²⁸ Las casas de madera terciada acartelada con entramado rígido descritas por A.W. Kempthorne (43), también 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) también han sido concebidas para el ensamblado a pie de obra, pero parecen exigir más especialización 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 éxito en los países en desarrollo.

Casi todos los sistemas de construcción de viviendas prefabricadas de madera estran en la segunda categoría de construcción panelizada.²⁹ El tamaño 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 producción, siendo las dimensiones más corrientes de 3 ó 4 pies (o su equivalente métrico). 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 habitación, ofreciendo una gama limitada de tipos de vivienda y manufacturando los paneles a medida para esos modelos seleccionados. Los fabricantes de paneles pequeños 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 número de uniones que han de ser debidamente tratadas contra la intemperie, requerirse una mayor precisión en la fabricación y ser más difícil incorporar forros, acabados y servicios en las unidades pequeñas. Usando paneles grandes es posible llegar a un grado considerable de acabado en fábrica e incorporar cables eléctricos y tuberías. No obstante, en la mayoría de los sistemas prefabricados, incluso tratándose de paneles grandes del tamaño de una habitación, se entregan las unidades sólo con entramado y forros y algunas veces con revestimiento exterior. El revestimiento interior, la instalación 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 construcción con paneles de revestimiento resistente.

²⁹ Para un examen detallado de los métodos de producción de casas a base de «paneles y componentes» y de «secciones» véase J.L. Tucker, Industrialized housing (48), así como también el documento especial de K. Tiusanen, Production of prefabricated wooden houses (49).

Los sistemas más adelantados de vivienda prefabricada consisten en la entrega desde la fábrica de secciones tridimensionales acabadas, o incluso de unidades de vivienda completas si éstas son bastante pequeñas. Como variante de este sistema existe el de unidades con partes plegables; en este sistema, el núcleo, incluidos los servicios, sale de fábrica como unidad tridimensional y las alas van plegadas durante el transporte hasta la obra. Excluyendo las viviendas móviles, este tipo de producción casi no ha repercutido aún en el total de viviendas que se producen actualmente incluso en los países más industrializados. Más adelante se explicará por qué.

PREFABRICACIÓN: VENTAJAS E INCONVENIENTES

Los métodos de producción de viviendas enumerados más arriba tienden a desplazar progresivamente el trabajo de construcción desde la obra hacia la fábrica. 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 organización y supervisión y es posible subdividir las actividades en operaciones repetitivas cortas. En consecuencia, son menos los trabajadores necesarios en la obra y en la fábrica conforme aumenta el desplazamiento de trabajo hacia la fábrica.³⁰

³⁰ En el Reino Unido, usando paneles prefabricados para la construcción de casas con entramado de madera se redujo casi a la mitad el número de horas/hombre por vivienda, a finales de la década 1960/69, en comparación con los métodos de construcción tradicional con ladrillo (11).

2. Aparte de los capataces y de los operarios de máquinas, etc., sólo se necesita en el taller personal semiespecializado, que es más fácil de capacitar. Además, cuanto mayor es el desplazamiento de operaciones desde la obra hacia la fábrica, menor es la cantidad de mano de obra especializada necesaria para el ensamblado a pie de obra.

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

4. Las casas se acaban antes; la rápida edificación de estructuras de las casas permite instalar los servicios y efectuar las tareas de acabado a cubierto y terminar el conjunto más rápidamente.

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

6. Reducción de desperdicios, despilfarro y pérdidas semejantes de material.

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

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

1. Conforme aumenta el grado de prefabricación y preacabado va limitándose la elección de productos utilizables³¹ y se hace más difícil el cumplimiento de reglamentos, que varían de una a otra localidad.

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

2. El capital necesario para las inversiones en espacio y equipo de fábrica, y luego para su funcionamiento, crece en proporción directa al aumentar el trabajo de prefabricación.

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

4. Los gastos generales de fábrica son mucho mayores que para trabajos semejantes a pie de obra y sólo pueden justificarse económicamente si se produce una reducción 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 producción y técnicas mucho más adelantados para realizar las operaciones en el taller.³²

³² Después de estudiar las técnicas de producción de viviendas en el Canadá (5), H.B. Dickens llega a la conclusión de que, usando los diseños 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 (véase Figura 2).

5. Los paneles semiacabados grandes y las casas por secciones exigen el uso de equipo de edificación mecanizado, lo cual significa más inversión de capital y más especialización laboral.

6. La transferencia, socialmente deseable, de los trabajadores de la obra al ambiente abrigado y de mayor productividad de la fábrica obliga inevitablemente a despedir a unos cuantos obreros que ya no son necesarios. Esta situación sólo es admisible cuando el programa de construcción en fase de expansión 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 prefabricación 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.

Hipótesis general, Una casa (tipo bungalow) de 1000 Pies2 de superficie sin albañilería. Etapa (a). Todo a pie de obra. Poco precortado, poca prefabricación, excepto las ventanas (el trabajo de taller para las ventanas no se cuenta aquí). Etapa (b). Principalmente a pie de obra. El trabajo en taller incluye: entramado precortado cerchas, armarios. Etapa (c). Prefabricación inicial. Añadir a (b) los siguientes trabajos hechos en taller: paredes de carga y tabiques revestidos por un lado puertas montadas. Etapa (d). Paneles completos. Añadir a (c) los siguientes trabajos hechos en taller: paredes de carga y tabiques revestidos (cerrados por ambos lados) y con parte del cableado eléctrico; hastiales; algo de fontanería y calefacción. Etapa (e), Paneles completos con instalaciones en el alma. Añadir a (d) los siguientes trabajos hechos en taller: sección de cubierta; secciones de cielo raso (a veces); más cableado eléctrico y conductos fontanería montada en las paredes e instalaciones parciales, paredes de cocina con armarios montados; armarios empotrados; paquetes de piezas para montaje de calefacción e instalaciones parcialmente montadas. Etapa (f) Sección transportable.

CONDICIONES PREVIAS PARA LA INDUSTRIALIZACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DE CASAS DE MADERA

Para que prosperen los métodos industrializados de producción de casas de madera han de satisfacerse ciertas condiciones básicas. Las más importantes son:

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

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

Acertado diseño constructivo en lo tocante a las condiciones sociales, climáticas u otras condiciones locales.

Una atmósfera de aceptación del producto por parte de las autoridades urbanísticas locales, por la industria de la edificación y por el público en general; además, el fomento del uso de esos productos debe ir acompañado de una dinámica campaña de promoción.

Adecuados medios de transporte.

Es significativo que en Europa hayan prosperado los sistemas de construcción industrializada y de prefabricación, ya sea en las economías de planificación centralizada o en los sectores públicos de los países de economía de mercado. Por ejemplo, en el Reino Unido, la construcción industrializada se aplicó a casi la mitad de las viviendas producidas en el sector público durante estos últimos años, pero sólo 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 público, principalmente a municipalidades y a corporaciones de ciudades nuevas.

No obstante, incluso en los sectores públicos es corriente la fragmentación y falta de uniformidad y continuidad de los pedidos, lo cual limita el alcance de la prefabricación que puedan programar las organizaciones constructoras.³³ Son pocas las fábricas que puedan beneficiarse de la aplicación de economías de escala y trabajar a régimen de producción continua o semicontinua, en vez de por tandas intermitentes, y esas pocas se encuentran principalmente en países industrializados con gran producción de viviendas de madera.

³³ El mayor pedido de casas con entramado de madera licitado en el Reino Unido en años recientes fue de 700 casas, pero incluía 12 tipos diferentes. Se llegó a la conclusión de que, en tales circunstancias, el método más económico era el ensamblado de paneles con plantillas sencillas y clavado a mano (11).

Durante los últimos años de la pasada década seguían construyéndose con técnicas de producción a pie de obra entre el 80 y el 85 por ciento de las casas monofamiliares del gran mercado de América del Norte. En estas técnicas convencionales, dictadas por las condiciones del mercado, se han ido introduciendo, sin embargo, ciertas modificaciones desde hace varias décadas, consistentes en aumentar el porcentaje de la construcción en fábrica y, en muchos casos, del acabado en fábrica de los componentes. El estudio realizado por Hansen (8) de un típico bungalow canadiense, construido aplicando métodos de edificación a pie de obra, demuestra que el costo del factor trabajo representó menos de un tercio del costo de los materiales, mientras que anteriormente esta proporción se había considerado de partes iguales (véase Figura 3). «La reducción del contenido de mano de obra que se comprueba en este estudio indica que los materiales modernos de construcción, como son las ventanas premontadas, materiales laminados, cerchas, armarios, forros de aluminio para paredes y sofitos llevan un alto contenido de trabajo realizado en fábrica, que reduce considerablemente el tiempo de construcción a pie de obra al cabo de los años.»

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 industrialización de la construcción de viviendas en América del Norte ha consistido más en la producción de componentes que en la producción de casas enteras. Según E.G. Stern (20), ya en 1965 los fabricantes de componentes de madera estaban entregando, al parecer, los siguientes porcentajes de componentes hechos en fábrica con relación al total utilizado en la construcción:

	Porcentaje
Cerchas para techos	63
Unidades de puerta y marco	46
Paneles para paramentos exteriores	32
Tabiques	25
Paredes con ventanas	20
Vigas cajonadas	17
Paneles para techos	7
Paneles para suelos	7

Además, se registró una clara tendencia a mejorar el acabado de los componentes de carpintería hechos en taller. El porcentaje de ventanas con cristal y pintadas y de armarios acabados en fábrica y de otros elementos prefabricados aumentó.

Es más fácil conseguir la industrialización de componentes que la de casas enteras; la normalización tiene entonces más aceptación, e incluso en un país pequeño cabe crear un mercado masivo de ciertos componentes (tales como puertas, ventanas o cerchas). Puede darse por supuesto que, en los países en desarrollo, en donde son modestos o insignificantes los programas de construcción de viviendas del sector público, la producción de componentes será el cauce principal que lleve a la industrialización de la vivienda; y esto puede preverse no sólo en los países con abundantes recursos forestales, sino también en los que tengan escasez de madera, pero en donde la demanda de artículos de carpintería y otros componentes de madera irá creciendo conforme aumente la demanda de viviendas.

La segunda condición que debe cumplirse para llegar a la producción industrializada de casas de madera es igualmente decisiva. Es esencial que haya materiales normalizados de calidad suficiente; sin ellos es inconcebible la fabricación de paneles u otros componentes acabados con la precisión necesaria para que puedan montarse fácilmente a pie de obra. Los intentos de construcción industrializada, basada en varios tipos y grados de prefabricación, que técnicamente han sido un éxito en países en desarrollo, parecen haberse basado en las actividades de grandes compañías madereras o de los servicios forestales. En estos casos, la prefabricación ha sido una extensión de los trabajos de aserrado y cepillado de gran calidad que realizaban esas empresas. La escala de estas operaciones seguirá estando limitada con toda probabilidad por las características de los mercados que no pueden cambiar rápidamente. El paso decisivo hacia la industrialización se dará al elevar el nivel general de calidad de los productos forestales, sin lo cual es imposible proyectar la prefabricación o la producción de componentes en un sentido moderno. Para ello los gobiernos, industriales e instituciones financieras tendrán que decidir las correspondientes prioridades de inversión.

Costos

Ahora conviene considerar lo que cuesta una casa y hasta qué punto el uso de madera en su estructura afectará los costos de edificación; en qué medida puede suponerse que podrá abaratarse la construcción aplicando técnicas mejoradas y aumentando la productividad; y cómo se compara el costo de una casa de madera con una semejante construida con otros materiales.

COSTOS DE CONSTRUCCIÓN DE VIVIENDAS EN GENERAL

Si bien no se ha hallado todavía una norma satisfactoria para definir una unidad de vivienda y son gran des las variaciones entre un país y otro, o incluso dentro de un país, en cuanto a normas de espacio habitable y de confort, varios estudios internacionales y nacionales han llegado a dar una idea del costo real de una casa familiar corriente del tipo aprobado o financiado por los gobiernos. Uno de estos estudios, realizado por la Comisión Económica para Europa de las Naciones Unidas (27) señala que en 13 de los 17 países de Europa Occidental que se examinaron, las casas construidas entre 1955 y 1957 costaban de 2,7 a 4,9 veces el ingreso medio anual de un trabajador varón. En los otros cuatro países (España, Portugal, Turquía y Grecia) esta cifra dependía por completo del tipo de vivienda elegido para la comparación; en Grecia, por ejemplo, iba de 2,9 para una «vivienda social» mínima destinada a víctimas del terremoto hasta 7,5 para una «vivienda urbana de clase obrera». La cifra del Reino Unido de 2,7 fue la más baja de todos los países de Europa Occidental, a pesar de que la vivienda británica elegido para esta comparación era bastante mayor que las otras. En los Estados Unidos, la cifra era aún más baja (aproximadamente 2,0). Un estudio posterior de las Naciones Unidas (28) demostró que en Europa Oriental los costos de la vivienda son ligeramente superiores a los del oeste pero, haciendo la salvedad de Yugoslavia, se mantenían en una gama de precios semejantes. D.V. Donnison señaló (6) que no hay que exagerar la validez de estas comparaciones, ya que algunas de las conclusiones pueden resultar de que los países de referencia seleccionaron viviendas modernas para los efectos de la comparación, pero luego relacionaron sus costos con el ingreso medio de trabajadores manuales, los cuales, en los países más pobres, suelen ganarse la vida en trabajos rurales mal pagados. No obstante, sigue siendo un hecho que, en términos reales, una vivienda aceptable cuesta mucho más en un país pobre que en un país rico, aunque la calidad exigida en aquél sea inferior. Es indudable que este factor, combinado con el nivel generalmente bajo de inversiones en la construcción de viviendas en los países en desarrollo (véase Sección 1), explica en gran parte la enorme escasez de viviendas que se ha registrado en años recientes.

Según estudios realizados en el Reino Unido por la Building Research Station (3), parece que, durante los últimos 40 años, con la excepción de cortos períodos en que subieron los precios después de cada una de las dos guerras mundiales, el costo de la construcción de casas nuevas ha seguido manteniéndose en torno al triple de los ingresos medios anuales del trabajador industrial. Las cifras correspondientes a los Estados Unidos entre 1948 y 1960 revelan una tendencia semejante, a pesar de que en América del Norte los ingresos son mucho más elevados. O sea, que cuando se efectúan comparaciones relativas a un solo país durante un largo período, o entre países en etapa semejante de desarrollo industrial, el costo real de una casa, medido en ingreso anual de un hombre, viene a ser el mismo.

Donnison (6) deduce de estas conclusiones que «el precio de una casa aceptable aumentará probablemente al compás del salario medio, aunque las fluctuaciones temporales de oferta y demanda, las intervenciones gubernamentales para imponer mejores normas de construcción y trazado, así como otros factores, alterarán de vez en cuando la tendencia». Ese autor atribuye esto al hecho de que «a diferencia de las cazuelas, las medias, el pan o los bolígrafos, la vivienda no es un artículo unitario cuyo precio quepa rebajar a medida que mejoran las técnicas de producción. La vivienda es todo un conjunto de bienes y servicios, que forma la muestra típica del nivel de vida de una nación y determina en gran parte la demanda de otros bienes, la cual depende mucho del tipo de casa en que van a instalarse esos bienes, del número de personas que vivan en ella y de las ambiciones que despierte. No hay que deducir de esto que hayan de ser estériles los intentos de rebajar el costo de la construcción, pero hace pensar que, si algún fruto rinden esos intentos, se cosecharán en forma de viviendas mejores, pero no más baratas».

También se deduce de estas conclusiones que, si no cambian las prioridades de la gente en cuanto a sus gastos de consumo, la cantidad que esté dispuesta a dedicar a su vivienda subirá o bajará con el nivel de sus ingresos. Toda reducción en los costos de la construcción será fácilmente absorbida, ya sea por la mejor calidad o mayor cantidad de vivienda comprada,³⁴ o por un aumento del costo de los terrenos, o de las utilidades de los urbanizadores, o por un aumento de los impuestos que gravan la propiedad de viviendas. A menos que operen a escala lo suficientemente masiva como para alterar las preferencias y prioridades básicas en materia de inversión y para procurar ingresos superiores y mejor distribuidos, las intervenciones gubernamentales en el mercado tendrán más probabilidades de alterar la distribución entre las diversas partidas del costo total de la vivienda que de cambiar la proporción de los ingresos dedicada al total y de aumentar la calidad y producción de viviendas. Sin duda alguna, esto es especialmente verdad en las economías de mercado de los países en desarrollo.

³⁴ La Sección I demuestra que esta tendencia ha sido muy fuerte en los países industrializados.

COSTO DE LA CONSTRUCCIÓN COMO PROPORCIÓN DEL COSTO DE LA VIVIENDA

Reconocidos los límites antes señalados dentro de los cuales se moverán los costos de la vivienda, cabe preguntar cuál es la proporción de los costos de la construcción que serán afectados por el uso de la madera o de adelantos tecnológicos en la producción y en las técnicas de edificación. Esta magnitud variará mucho no sólo entre país y país, sino dentro de un mismo país, según los tipos de vivienda y las densidades residenciales, el costo de los solares y de los servicios de urbanización, los costos en el mercado de materiales y componentes de construcción, gastos generales del constructor y sus beneficios (o pérdidas - lo cual dependerá mucho de la eficiencia con que calcule sus costos y dirija la empresa) y, sobre todo, costo del capital, que dependerá de las tasas de interés y condiciones en que se efectúen los préstamos. J.J.Huson ha demostrado (12) que, en la construcción corriente de casas en los Estados Unidos estos últimos años, tanto la edificación de casas monofamiliares para la venta como la de bloques de apartamentos de alquiler de poca elevación con jardines, los costos de la construcción representaban aproximadamente la mitad del costo real de la vivienda. Los análisis de costos relativos a la construcción de bungalows típicos del distrito de Ottawa durante el mismo período demostraron un desglose semejante de los costos, con el componente de costo de construcción representando el 58,8 por ciento del precio de venta (véase también Figura 3). Es significativo que en ambos casos las casas estudiadas eran estructuras tradicionales con entramado de madera que, en su clase, pueden competir muy bien con la obra de mampostería.

ANÁLISIS DE COSTOS DE CONSTRUCCIÓN

Los análisis de costos de la construcción dados por Huson (12) refiriéndolos a un típico bloque de apartamentos de 2½ pisos de elevación con jardines y por Hansen refiriéndolos a la casa tipo bungalow de Ottawa (véanse Cuadros 5 y 6) son notables por su extraordinaria semejanza, a pesar de que representan tipos de casas totalmente distintos. En el bloque de pisos de los Estados Unidos, el casco completo, es decir la casa desnuda, representa aproximadamente el 45 por ciento del total de los costos de construcción. En el bungalow canadiense, el costo del casco representaba aproximadamente el 53 por ciento. Por otra parte, las instalaciones sanitarias, tendido eléctrico y servicios mecánicos sólo representaban el 25,4 por ciento de los costos en el bloque de apartamentos y aproximadamente el 21 por ciento en la casa canadiense. Los acabados representaban un 30 por ciento en el caso de los apartamentos y un 26 por ciento en el bungalow.

Resulta, pues, que el casco completo de la casa representa en ambos casos únicamente una cuarta parte del costo verdadero de la vivienda. Esto indica lo estrecho que es el margen dentro del cual los cambios de método o de detalle en la construcción de las paredes, suelos, cubiertas u otras partes del casco de una casa pueden afectar los costos.³⁵

³⁵ Hansen también informa (8) sobre otro bungalow construido siguiendo el mismo plano y elevaciones que el primero y proyectado para incorporar muchas mejoras destinadas a reducir los costos, pero el efecto total fue escaso.

Merece la pena destacar que en Surinam, el costo de las casas precortadas o en paquetes de piezas dimensionadas que vende la empresa Bruynzeel viene a ser, como término medio, el 40 por ciento del precio de las casas acabadas (47). Bruynzeel señala que el costo del trabajo a pie de obra representa aproximadamente el 20 por ciento del precio de venta en Surinam, pero bastante más en algunas islas del Caribe, en donde las escalas de salarios son más elevadas (compárese con la proporción del 13,4 por ciento representada por el costo del trabajo a pie de obra en la edificación por métodos convencionales del ensamblado del bungalow canadiense típico). Aunque sería equivocado llevar demasiado lejos estas comparaciones, es significativo que tanto en un país en desarrollo como en un país industrializado, sea bajo el costo del trabajo comparado con el precio de los materiales y componentes listos y entregados a pie de obra. Desde luego, esto es verdad incluso tratándose de sistemas muy perfeccionados de construcción y hace pensar que el único modo de lograr más ahorros en estos casos será, seguramente, reduciendo el costo de los materiales mediante diseños más económicos y eliminando los desperdicios.

El Departamento de la Vivienda de Tasmania (18) explica claramente en un informe que, para reducir los costos de la construcción, o por lo menos evitar su aumento, es importante organizar y dirigir bien las actividades en la obra, estableciendo un alto grado de normalización y fijando procedimientos de trabajo uniformes para cada una de las operaciones. Según ese informe, quedó demostrado en Tasmania que, gracias a la mera aplicación de controles normales, sin recurrir a ningún cambio en las técnicas de producción de los componentes o en los métodos convencionales de ensamblado a pie de obra (de las casas con entramado), prácticamente no aumentaron los costos de edificación entre 1952 y 1963 a pesar de que durante ese período las escalas de salarios y los costos de materiales sufrieron un incremento de un 50 por ciento aproximadamente (véase Figura 4).

COMPARACIÓN DE COSTOS ENTRE CASAS CON ENTRAMADO DE MADERA Y CASAS DE LADRILLO

Las comparaciones de costos entre casas construidas usando materiales y técnicas diferentes no son fáciles de hacer por razones diversas que pueden agruparse del modo siguiente:

Es difícil establecer comparaciones de rendimientos y calcular el valor atribuible, por ejemplo, a mejores sistemas de aislamiento, o mejores características de acabado, duración, apariencia, etc.

La amplia gama de variaciones en cuanto al número y especialidad de trabajadores necesarios en la obra y a los costos de construcción (incluso cuando se aplica un mismo método) debido a diferencias de trazado y dimensiones de la casa, los detalles de construcción, las condiciones del terreno el estado del tiempo, la magnitud financiera del contrato y, en particular, la eficiencia en la dirección de las obras y del trabajo, que dependerá en grado sumo de la especialización y la continuidad.

Por dichos motivos (sobre todo los enumerados en el segundo grupo), pueden ser engañosos los cálculos de costos basados en proyectos, en prototipos de casas, o incluso en muestras numéricamente reducidas de nuevos modelos de casas. Poco después de la segunda guerra mundial se intentó perfeccionar en el Reino Unido métodos estadísticos para planificar en gran escala urbanizaciones nuevas de centenares de casas, y de analizar los datos relativos al reparto del factor trabajo y de otros costos entre la obra y la fábrica, a fin de hacer luego proyecciones del rendimiento probable de tipos semejantes de casas, en solares similares o distintos, aceptando cierta latitud presupuestaria para mejorar las casas, pero sin rebajar ciertos limites de confianza admisibles (16, 17).

CUADRO 5. - ELEMENTOS DEL COSTO DE CONSTRUCCION DE UN EDIFICIO DE APARTAMENTOS DE 2 ½ PISOS CON JARDINES EN LOS ESTADOS UNIDOS

Operación	Costo	Proporción del total	Proporción de trabajo a pie de obra
	Dólares EE.UU	Porcentaje
Cimientos	4126	2,2	30
Hormigón de piso	4700	2,5	50
Tratamiento con termiticida	172	0,1	80
Rejuntado con chapas de escurrimiento	83	-	60
Maderaje	28050	14,8	0
Carpintería de estructura	4950	2,6	0
Ebanistería	7900	4,2	0
Escaleras	900	0,5	0
Carpintería (trabajo de desbaste)	19125	10,1	98
Carpintería (trabajo de detalle)	6275	3,4	100
Hormigón ligero	3000	1,6	50
Tableros de paredes	10000	5,3	50
Ventanas y puertas vidrieras	2660	1,4	0
Espejos y armarios-botiquines	800	0,4	0
Ferretería varia	1500	0,8	0
Vidriería fija	100	-	0
Acero estructural	150	-	0
Albañilería	4000	2,1	65
Hierro ornamental	1100	0,6	20
Cubiertas	2000	1,1	50
Fontanería	19000	10,1	40
Instalación eléctrica	15100	8,0	45
Antenas TV	500	0,3	50
Calefacción acondicionamiento de aire y láminas de metal	13200	7,0	30
Aislamiento	4500	2,4	50
Pintura	6850	3,6	70
Empapelado de paredes	2500	1,3	50
Calafateo	100	-	80
Aparatos	8960	4,7	0
Azulejos	1500	0,8	65
Losas	1400	0,7	50
Alfombrado	11140	5,9	30
Cortinajes	1750	0,9	10
Limpieza	650	0,3	100
TOTAL	188841	99,7	38,2 ($72255)

FUENTE: Huson J.J. Analysis of costs in housing. En Proceedings of the International Symposium on Low-Cost Housing Related to Urban Renewal and Development, 8-9 October 1970, Rolla, Missouri, University of Missouri Press.

FIGURA 4. - Indices de costos de construcción de casas con entramado de madera (trabajo a pie de obra), Departamento de la Vivienda, Tasmania. 1. Costos de construcción. 2. Costos del material. 3. Jornales. - FUENTE: Murphy, G.I., Standard controls for large scale single unit housing. En Towards Industrialised Building. Proceedings of 3rd C.I.B. Congress, Copenhaguen, 1965.

Los resultados de estos experimentos iniciales realizados en el Reino Unido y los adelantos más recientes de la construcción industrializada de viviendas son muy instructivos para nuestros fines, ya que permiten comprobar lo competitiva que es la madera para la construcción de viviendas, tomando como patrón la tradicional construcción de ladrillo que, en el Reino Unido, ha sido siempre barata y de excelente calidad. En ese país, en 1948, escaseaba la madera y su abastecimiento estaba rigurosamente controlado; lógicamente, de los muchos métodos nuevos de construcción de viviendas ideados entonces, fueron muy pocos los basados en el uso de madera como material estructural, con la salvedad de las cubiertas y divisiones horizontales que siempre eran de madera en las típicas casas de dos pisos hechas de ladrillo. De los nueve «metodos nuevos de construcción de casas» analizados primero a escala suficiente para comprobar el costo del trabajo con relación al costo total, sólo uno se aplicaba a una casa hecha por entero con entramado de madera.³⁶ La a mejora de los tiempos de producción en un solar corriente conseguida con ese método era la mejor de todos los tipos de casa estudiados,³⁷ entre los que figuraban sistemas de moldeado de hormigón in situ y premoldeado; también se comparaba favorablemente con los «sistemas mixtos tradicionales» de uso más corriente (véase Figura 5). Sin embargo, el costo de esta casa venía a ser un 8 por ciento más elevado que el promedio nacional correspondiente a construcciones tradicionales de ladrillo.

³⁶ Para este proyecto se usaban paneles de pared ensamblados en fábrica hechos de entramado de madera muy ligero, labrados a base de miembros de 3 × 1 ½ pulgadas, con revestimiento de ladrillo para los paramentos exteriores de la planta baja y revestimiento de lámina de acero (fijado en taller) para los paneles de la planta superior. El diseño estructural se proyectó partiendo del ensayo de un prototipo de casa entera y fue una verdadera hazaña, pues se logró que el contenido total de madera blanda no fuera mayor que el calculado para casas tradicionales de ladrillo, es decir, 1,6 standards (aproximadamente, 8m³).

³⁷ Sólo uno de los sistemas de construcción de casas de materiales distintos de la madera, entre varios sistemas estudiados posteriormente, produjo un rendimiento ligeramente mejor desde el punto de vista de horas/hombre.

Refiriéndose a estos costos, el Ministerio de Obras Públicas manifestó en su informe (16): «Cabría suponer que las conocidas ventajas de este tipo de construcción en cuanto a la facilidad y velocidad de edificación se verían reflejadas en el costo de la casa. A este respecto, se han aplicado a la casa las mismas desventajas que a los demás tipos no tradicionales. Se ha tenido en cuenta la incertidumbre de conseguir más pedidos, lo cual ha imposibilitado una repartición racional de los gastos generales y, hasta la fecha, la misma incertidumbre ha venido a impedir el establecimiento de una cadena de producción eficaz en la fábrica. Han tenido lugar varias negociaciones con los promotores del sistema, a raíz de las cuales se espera lograr algunas economías en la construcción de la casa, que ahorrarían entre 60 y 100 libras esterlinas. Además, sería posible lograr ahorros considerables aplicando un riguroso control de costos en la fábrica, con lo cual resultaría la casa francamente más barata que una de construcción tradicional.»

FIGURA 5. - Duraciones de construcción de superestructuras (en horas/hombre): comparación entre la edificación (tradicional) con entramado de madera y ladrillo y otros métodos de construcción de casas. - FUENTE: Reino Unido. Ministerio de Obras Públicas. New methods of house construction, London HMSO, 1948-1949. National Building Studies, Special Reports N° 4 y N° 10.

Características de los muros Tipo 1 Construcción de muros sordos de 9 pulgadas de hormigón moldeado in situ Tipo 2 Construcción de muros de 12 pulgadas de hormigón moldeado in situ con agregado de un solo tamaño Tipo 3 Postes de hormigón y paneles de tablas solapadas Tipo 4 Construcción de postes y paneles de hormigón celular Tipo 5 Armazones de hormigón premoldeado con paramentos interiores y exteriores hechos de losas pequeñas Tipo 6 Losas largas de hormigón premoldeado, de la altura de un piso y de poco ancho Tipo 7 Grandes paneles de hormigón premoldeado manipulados con Tipo 8 Grandes paneles de hormigón de escoria alveolar revestidos con ladrillos de paramento (puestos en pie con grúa de pórtico) Tradicional Muros de ladrillo hueco de 11 pulgadas (Nota: Los períodos indicados en el gráfico están fijados entre límites de confianza del 90 por ciento a los efectos de comparar los sistemas. Solo cuando no hay solape entre dos períodos puede afirmarse con una confianza del 90 por ciento, que la diferencia de duración dé los dos tipos de construcción es importante.)

CUADRO 6. - RESUMEN DE LAS OPERACIONES DE EDIFICACIÓN A PIE DE OBRA Y COSTOS DE UNA CASA CANADIENSE TÍPICA (bungalow) EN GLEN-CAIRN, CERCA DE OTTAWA

Operación	Proporción del costo total de obras realizadas in situ ($10586)	Factores del costo
		Trabajo	Equipo	Materiales
	Porcentaje
Desmonte	2,13	11,0	89,0	0,0
Reposición del mantillo (jardín)	0,94	43,5	-	56,5
Pasajes, accesos, escalones exteriores	2,16	15,2	0,6	84,2
Cimentación (incl. zapatas y alcantarillado)	7,15	29,2	-	70,8
Sótano (incl. basamento)	2,78	35,6	-	64,4
Carpintería general (incl. peanas, vigas, columnas)	15,29	15,6	-	84,4
Cubierta (incl. zapata de la chimenea)	2,41	22,8	-	77,2
Aislamientos y barrera contra emanaciones	1,64	23,4	-	76,6
Puertas exteriores, ventanas (incl. buhardas, hojas, marcos)	7,81	8,3	-	91,7
Fontanería (incl. empalme de servicios)	5,29	9,8	-	90,2
Electricidad (incl. cocinas)	4,78	18,3	-	81,7
Calefacción	4,29	13,8	-	86,2
Tableros de paredes (incl. azulejos)	6,32	41,0	-	59,0
Carpintería del acabado interior	11,82	14,6	-	85,4
Suelos de madera dura (incl. lijado y barnizado)	4,10	20,4	-	79,6
Suelos elásticos y cerámicas (incl. capa base)	1,18	31,1	-	68,9
Chimenea y hogar	5,30	34,7	-	65,3
Revestimiento de ladrillo (paramento exterior)	2,36	32,8	-	67,2
Forros de aluminio, tablas de aleros y sofitos (incl. enlistonado para recibir enlucido y papel embreado)	6,10	18,7	-	81,3
Paramento de madera terciada y cielo raso (garaje) y acabado exterior de madera	1,62	29,0	-	71,0
Pintura interior y exterior	2,67	76,7	-	23,3
Miscelánea (limpieza, reparaciones, entregas)	1,86	92,3	-	7,7
TOTAL	100,00	23,5	1,9	74,6

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, 1967. Housing Note N° 29.

Esta larga cita permite subrayar las rémoras presupuestarias que frenan la construcción de casas con entramado de madera en las etapas iniciales, incluso aplicando un sistema totalmente perfeccionado de construcción industrializada (en este caso los promotores eran una organización integrada de proyectistas, fabricantes y constructores). Por este motivo, los iniciadores de este sistema (y también los de algunos otros métodos nuevos) recibieron apoyo moral y material del gobierno. Este no sólo prestó asistencia para el desarrollo tecnológico del prototipo, sino que concedió subsidios especiales a las autoridades de la vivienda que usaban esos métodos nuevos, para cubrir la diferencia de costos entre éstos y los de construcción tradicional durante los primeros años de vida de esos sistemas.³⁸

³⁸ Una vez suspendidos los subsidios, muchos de esos sistemas no pudieron seguir compitiendo y se abandonó la producción, pero no fue así en el caso del sistema de entramado de madera.

Al anunciarse hacia 1965 en el Reino Unido un programa muy ampliado de construcciones que, evidentemente, la industria tradicional no iba a estar en condiciones de cumplir, se despertó una vez más el interés en los métodos de construcción industrializada. De los varios métodos de construcción que prosperaron entonces, los sistemas de paneles grandes de hormigón premoldeado predominaron en el sector de edificios de gran elevación, mientras que se aplicaron preferentemente al sector de poca elevación los sistemas de moldeado de hormigón in situ (principalmente hormigón con agregado de un solo tamaño) y de entramado de madera. Se llevaron entonces a la práctica con éxito varios sistemas de construcción de casas de madera, generalmente utilizados por contratistas concesionarios, y la información recogida por la TRADA y otros demostró que esos sistemas se comparaban favorablemente, desde el punto de vista de los costos, con el promedio nacional correspondiente a la construcción tradicional de casas de ladrillo (14). (Véase también Figura 6).

FIGURA 6. - Comparación de costos de construcción de viviendas usando métodos industrializados y tradicionales (excluidos costo del terreno, infraestructuras y garajes). - FUENTE: Holmes, R., Optimum design and production of two-storey housing 1970. Tesis inédita basada en estadisticas oficiales de la vivienda e información dada por la industria.

El informe anual de 1970 del London Housing Consortium - West Group, da un ejemplo sobresaliente de lo competitiva que es actualmente la construcción industrializada de casas con entramado de madera; este grupo logró negociar con éxito un proyecto conjunto para la construcción de 718 viviendas (en casas de dos o tres pisos) en seis terrenos repartidos entre los municipios londinenses de Hillingdon e Islington. Para las edificaciones en cuatro de los terrenos, de las que se disponían ya los cálculos de costos, se lograron ahorros considerables sobre el presupuesto que había sido aprobado suponiendo que se aplicarían métodos tradicionales. En el Cuadro 7 figura el ahorro total conseguido con relación al costo estimado.

Evidentemente, la magnitud de esta contrata, otorgada a un solo contratista, contribuyó en parte a permitir esos ahorros, que llegaron a casi un 10 por ciento, o sea, 400 libras esterlinas por vivienda. No obstante, durante estos últimos años se han dado varios ejemplos que demuestran que, incluso en proyectos muy modestos de 10 o 20 casas, las viviendas con entramado de madera pueden competir con los tipos de construcción tradicional en cuanto a costos, a condición de que la proporción de fabricación en taller y el método de edificación se adapten bien a la organización de la empresa contratista y a la escala del proyecto. En 1970 se edificaron dos grupos de 12 casas cada uno usando el método SEMLAC/TRADA.³⁹ En ambos casos, los contratistas no tenían experiencia previa en la construcción de viviendas con entramado de madera, pero sus precios de edificación eran competitivos y uno de los contratistas reconoció que este sistema le dejaba un beneficio bastante mayor que el arrojado por la construcción tradicional.

³⁹ Sistema abierto, en el cual el casco está compuesto por paneles relativamente pequeños de madera y tableros de madera terciada; está proyectado para la edificación manual en proyectos pequeños o de escala media.

CUADRO 7. - ECONOMIAS LOGRADAS MEDIANTE LA INDUSTRIALIZACIÓN DE ENTRAMADO DE MADERA EN CUATRO LOCALIDADES DEL REINO UNIDO

Emplazamiento	Numero de viviendas	Estimaciones aprobadas para construcciones tradicionales	Licitaciones aceptadas para el sistema de entramado de madera1
		Libras esterlinas
HILLINGDON
Cranford Park IV	113	427766	394689
Cranford Drive	157	591121	561206
ISLINGTON
Barnsbury Grove	86	442126	380233
Mildway Street	48	237914	205382
TOTAL	404	1698927	21541510

¹ El sistema de construcción industrializada usado en este caso consistía en un entramado de madera con un elevado contenido de prefabricación, a base de paneles grandes, para todos los elementos principales, con revestimientos de ladrillo para los Paramentos exteriores de la planta baja y revestimiento de lámina de elástico (fijado en taller) para los paneles de la planta superior. La edificación, realizada por un contratista principal (no por el fabricante del sistema) se efectuó utilizando una grúa.

² La economía total sobre el costo estimado fue de 157417 libras esterlinas.

Las conclusiones que cabe sacar de la experiencia del Reino Unido es que fueron necesarias una o dos décadas para romper la barrera de los costos y hacer que la construcción con entramado de madera llegase a ser un método capaz de competir con la construcción tradicional del ladrillo. En efecto, durante ese periodo, el entramado de madera dejó de ser una innovación y pasó a ser un método de construcción aceptado tanto por los clientes como por la industria. Conviene añadir que esto se logró a pesar de que, durante ese mismo período, aumentó considerablemente la productividad en la industria de la construcción en general (7). Este hecho debería ser alentador para los que, en un principio, no encuentren económica la construcción de viviendas con entramado de madera, lo cual es corriente en los países en donde este método de construcción no es indígena.

PRODUCCIÓN Y COSTO DE COMPONENTES

La normalización y producción en masa de componentes de carpintería y elementos estructurales han permitido reducir los costos del modo siguiente: diseño más fino, con la correspondiente economía de materiales (v.gr., mediante el uso de encolado y de materiales laminados en la producción de puertas sin tableros ni zócalos, inserción a presión de chapas de unión dentadas en la fabricación de cabrios cerchados), y reduciendo el factor trabajo a base de mecanización y división de las operaciones. Pese al progreso realizado en muchos de estos aspectos, sobre todo en los países industrializados, aún queda mucho por hacer para mejorar la racionalización del diseño de componentes y su normalización, a fin de reducir todavía más los costos.

Los adelantos en esta dirección contribuirán mucho para mantener la posición de productos derivados de la madera en la vivienda en general, así como en el entramado de madera para la vivienda

Referencias

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(2) BOOTH, L.G. & REECE, P.O. 1967 The structural use of timber. London, Spon.

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(13) KEATING, E.L. & MILLER, E.S. 1970 Preconditions for and benefits of the development of low-cost housing technology. En Proceedings of the International Symposium on Low-Cost Housing Related to Urban Renewal and Development, 8-9 October 1970. Rolla, Missouri, University of Missouri Press.

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(24) TIMBER RESEARCH AND DEVELOPMENT ASSOCIATION. 1967 Timber frame housing design guide. High Wycombe, Bucks.

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DOCUMENTOS DE REFERENCIA

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(38) BURGESS, H.J. 1971 Experience with the promotion of wood in housing in the tropics.

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(48) TUCKER, J.L. 1971 Industrialized housing. WCH/71/5/5.

DOCUMENTO ESPECIAL

(49) TIUSANEN, K. 1969 Production of prefabricated wooden houses. New York, United Nations. ID/61.

Informe de la Consulta

1. La Consulta estudió los problemas de diseño, de las técnicas de producción y edificación, y de los costos de la vivienda. Se examinaron los siguientes aspectos del diseño: desarrollo urbano y densidad de viviendas; altura de edificios residenciales y su influjo en el empleo de madera en los elementos estructurales; principios de planificación y requisitos funcionales, y su influjo en el uso de la madera y en la eficiencia estructural; posibilidad de utilizar la madera en varios componentes. Se llamó la atención sobre las ventajas e inconvenientes de la prefabricación y los requisitos previos para la industrialización de la producción de viviendas de madera. Finalmente, al estudiar los aspectos de costos, la Consulta trató de los costos de construcción y de los costos comparados de las casas construidas con armazones de madera y las construidas con ladrillo. Los debates dieron lugar a las recomendaciones siguientes.

2. Muchos delegados señalaron que los programas de ingeniería de la construcción en las universidades carecen de un curso de formación en ingeniería de la madera. La Consulta recomendó que, con el fin de incrementar el uso de la madera en la construcción, las escuelas técnicas, las universidades y las instituciones profesionales incluyan en sus programas de ingeniería de la construcción y arquitectura una adecuada capacitación en ingeniería de la madera y su utilización para la vivienda.

3. Se trató de los métodos de diseño estructural y la selección de tipos de estructura, subrayando la necesidad de simplificar los productos, en la medida de lo posible, por medio de un buen diseño. La Consulta manifestó su interés por los programas de calculadores para diseños desarrollados en el Reino Unido por la TRADA y recomendó que algún organismo internacional establezca una central internacional de información técnica con especial referencia a programas de calculadoras y a medios auxiliares de diseño para la práctica de la ingeniería y construcción en madera. Dicho centro debería difundir información a través de las organizaciones internacionales.

4. Los materiales a base de madera usados en la construcción de viviendas fueron analizados por la Consulta y ésta opinó que la carencia de normas y la clasificación deficiente disuaden a los especificadores y diseñadores de recomendar el uso de la madera. Por consiguiente, la Consulta encareció que la Organización Internacional de Normalización (ISO) y las asociaciones regionales y nacionales de normalización aceleren la tarea de los comités interesados en la unificación de dimensiones, calidades, métodos de ensayo, etc., de productos de la madera acabados y semiacabados. Con este fin, la Consulta recomendó que se formen grupos internacionales para proponer proyectos de normas y códigos de diseño, para su examen por parte de la (ISO) Se subrayó la necesidad de asegurar la adecuada representación de usuarios de los productos comprendidos en estos grupos.

5. Se puso de relieve la adaptabilidad, y las ventajas, en las condiciones reinantes en los países en vías de desarrollo, de las cerchas laminadas claveteadas.

6. Se trató de varios temas relacionados con las técnicas de producción y edificación. Las características del mercado y de la demanda afectan tanto a los métodos de producción, que van desde los métodos tradicionales de producción in situ hasta la prefabricación de armaduras completas de casas, así como al uso de materiales competidores y a la construcción mixta.

7. Se subrayó la necesidad de mejorar la planificación de la construcción y la organización de tareas en los solares de construcción.

8. La Consulta llamó la atención sobre el hecho de que la multiplicidad de usos de la madera en diseños y en métodos de producción permite la adopción de toda una gama de procedimientos adecuados al nivel tecnológico y las condiciones del mercado en cada país. Consideró que todos los métodos, desde los más tradicionales de construcción in situ usando materiales sin longitud determinada, hasta la prefabricación de casas enteras, tendrían validez para las diferentes circunstancias que reinan en distintos países, o bien para los diferentes sectores de sus mercados.

9. Se consideró que los requisitos previos necesarios para la prefabricación viable tanto económica como técnicamente son:

a) la existencia de materiales de la calidad adecuada, clasificación coherente, y dimensiones exactas;

b) un mercado de proporciones adecuadas para las casas o elementos de casas de que se trate;

c) el correcto diseño relacionado con las condiciones locales sociales, climáticas y de otro orden.

d) un clima de aceptación del producto por parte de las autoridades locales de la construcción, la industria de la construcción y el público en general; además, el mejoramiento de los productos debe verificarse paralelamente con una campaña dinámica de promoción;

e) servicios de transporte adecuados.

10. La Consulta consideró que, en general, la vía de la industrialización se basa en trabajos del orden que se indica a continuación, y que las fórmulas simplificadas podrían conducir a dificultades y fracasos:

a) unificación de la producción de madera aserrada y paneles a base de madera;

b) desarrollo de la producción en serie de componentes simples para ensambladuras y usos estructurales tales como puertas, ventanas, persianas, cerchas, vigas, etc.);

c) producción de paneles para paredes, pisos, etc.;

d) sistemas de casas completas.

11. La Consulta reconoció que, con objeto de potenciar la construcción de casas de madera, sobre todo para bloques de viviendas urbanas, y de contribuir a su aceptación, debe fomentarse el empleo de la madera en combinación con materiales inorgánicos utilizados como revestimientos protectores o como aglutinantes en materiales mixtos tales como planchas de madera y cemento). Sobre este último punto, la Consulta encareció que se estudie la idoneidad de las diferentes especies tropicales y los métodos de producción que no requieren una gran inversión de capital.

12. Se señalaron las dificultades que se presenten al comparar los costos de varios tipos de edificios y los procesos de producción.