Construcción de leña - Cordwood construction
La construcción con leña (también llamada " mampostería con leña ", " construcción con leña ", " construcción con muros de pila ", " construcción con leña " o " construcción con leña ") es un término utilizado para un método de construcción natural en el que se apilan troncos cortos en forma transversal para construir una pared. , usando mortero o mazorca para asegurarlos permanentemente. Esta técnica puede utilizar materiales locales a un costo mínimo.
Construcción
Las paredes generalmente se construyen de manera que los extremos de los troncos sobresalgan del mortero una pequeña cantidad (una pulgada o menos). Las paredes suelen tener un grosor de entre 8 y 24 pulgadas, aunque en el norte de Canadá, algunas paredes tienen hasta 36 pulgadas de grosor.
Las casas Cordwood son atractivas por su atractivo visual, maximización del espacio interior (con un plan redondeado), economía de recursos y facilidad de construcción. La madera generalmente representa alrededor del 40-60% del sistema de muros, y la porción restante consiste en una mezcla de mortero y relleno aislante. La construcción con leña puede ser sostenible según el diseño y el proceso. Hay dos tipos principales de construcción de leña, paredes pasantes y MIM (mortero-aislamiento-mortero). En las paredes pasantes, la mezcla de mortero en sí contiene un material aislante, generalmente aserrín, papel de periódico picado o lodo de papel, en porcentajes a veces muy altos en masa (80% de lodo de papel / 20% de mortero). En el MIM más común, y a diferencia de la mampostería de ladrillos o paredes pasantes, el mortero no continúa a lo largo de la pared. En cambio, cordones de mortero de tres o cuatro pulgadas (a veces más) en cada lado de la pared brindan estabilidad y soporte, con un aislamiento separado entre ellos. Las paredes de leña pueden soportar cargas (usando esquinas construidas o diseñadas para paredes curvas) o colocadas dentro de un marco de poste y viga que proporciona refuerzo estructural y es adecuado para áreas propensas a terremotos. Como muro de carga, la resistencia a la compresión de la madera y el mortero permite atar el techo directamente a la pared. Las diferentes mezclas de mortero y el material de relleno de aislamiento afectan el valor R general de la pared o la resistencia al flujo de calor; ya la inversa, a su masa térmica inherente o capacidad de almacenamiento de calor / frío.
Historia
Los restos de estructuras de leña que aún permanecen en pie se remontan a mil años en el este de Alemania. Sin embargo, se pueden encontrar versiones más contemporáneas en Europa , Asia y América . No hay información detallada sobre los orígenes de la construcción con leña. Sin embargo, es plausible que los habitantes del bosque eventualmente erigieran un refugio básico entre un fuego y una pila de leña apilada. En el trabajo de William Tischler de la Universidad de Wisconsin, afirma que el leña "actual" probablemente comenzó a fines del siglo XIX (década) en Quebec , Wisconsin y Suecia . Él cree que la técnica comenzó en estas áreas casi al mismo tiempo.
Madera
La construcción con leña es un uso económico de los extremos de los troncos o árboles caídos en áreas con mucha madera. Otras fuentes comunes de madera incluyen aserraderos , leña partida, postes de servicios públicos (sin creosota ), postes de cerca de riel dividido y tajos para tala . Es más sostenible y, a menudo, económico utilizar materiales reciclados para las paredes. Independientemente de la fuente, toda la madera debe descortezarse antes de que comience la construcción. Si bien se pueden usar muchos tipos diferentes de madera, las maderas resistentes a la pudrición más deseables son el tejo del Pacífico , el ciprés calvo (nuevo crecimiento), los cedros y el enebro . Las maderas aceptables también incluyen el abeto de Douglas , el alerce occidental , el pino blanco del este y el pino abeto .
Las maderas menos densas y más aireadas son superiores porque se encogen y expanden en proporciones más bajas que las maderas duras densas. La mayor parte de la madera se puede usar en una pared si se seca adecuadamente y se estabiliza a la humedad relativa del clima externo. Además, mientras que los extremos de los troncos de diferentes especies se pueden mezclar en una pared, los extremos de los troncos de especies idénticas y las variables de expansión / contracción limitan la fuente.
Mortero
Varios expertos aconsejan diferentes recetas de mezcla de mortero. Una receta que ha demostrado ser exitosa desde 1981 es 9 partes de arena, 3 de aserrín, 3 de cal de construcción (no agrícola), 2 de cemento Portland por volumen. La cal de construcción hace que la pared sea más flexible, transpirable y autocurativa porque tarda más en fraguar por completo que el cemento. El cemento Portland aglutina químicamente el mortero y debe ser Tipo I o II. Otra receta usa 3 partes de arena, 2 aserrín empapado, 1 cemento Portland y 1 cal hidratada ; destinado a tener la ventaja de curar más lentamente y mostrar menos agrietamiento.
Masa térmica y aislamiento
Dependiendo de una variedad de factores (espesor de pared, tipo de madera, receta particular de mortero), el valor aislante de una pared de leña, expresado en valor R, es generalmente menor que el de una pared de postes de alta eficiencia . Las paredes de leña tienen una masa térmica mayor que los marcos de postes, pero menos que el ladrillo y el mortero comunes. Esto se debe a que la capacidad calorífica específica de los ladrillos de arcilla es mayor (0,84 frente a 0,42 de la madera) y es más densa que las maderas aireadas como el cedro, el ciprés o el pino. Sin embargo, la matriz de mortero aislada utilizada en la mayoría de las paredes de leña coloca una masa térmica útil en ambos lados de la cavidad interna aislada, lo que ayuda a almacenar el calor en invierno y el "frescor" en verano. La masa térmica hace que sea más fácil para un edificio mantener la temperatura interior media mientras atraviesa las fases de frío y calor diarias. En climas como el desierto con amplios cambios de temperatura diarios, la masa térmica absorberá y luego liberará lentamente el calor del mediodía y el frío de la noche en secuencia, moderando las fluctuaciones de temperatura. La masa térmica no reemplaza la función del material de aislamiento, sino que se usa junto con ella.
Cuanto más largos sean los troncos (y más gruesa la pared), mejores serán las cualidades de aislamiento. Una pared común de leña de 16 ”para climas moderados comprende 6 pulgadas (150 mm) de aislamiento de perlita o vermiculita entre juntas de mortero. Otra opción de aislamiento, utilizada durante más de 40 años por Rob Roy y otros constructores de leña es el aserrín seco, que se pasa a través de una pantalla de media pulgada y se trata con cal de construcción (Tipo S) en una proporción de 12 partes de aserrín por 1 parte de cal. Con aserrín ligero y aireado, este aislamiento es similar en su valor R a los aislamientos de relleno suelto fabricados, a una fracción del costo.
Sin embargo, la madera es un material anisotrópico con respecto al flujo de calor. Eso significa que su resistencia térmica depende de la dirección del flujo de calor en relación con la veta de la madera. Si bien la madera tiene un valor R comúnmente cotizado de aproximadamente 1.25 por pulgada (dependiendo de la especie y el contenido de humedad), eso solo se aplica si el flujo de calor es perpendicular a la veta, como ocurre en la construcción común de marcos de madera. Con la construcción de leña / muro de apilado, la dirección del flujo de calor es paralela a la fibra. Para esta configuración, el valor R es solo alrededor del 40% del perpendicular al grano. Por lo tanto, el valor R real de la madera, cuando se usa en la construcción de muros de madera / madera apilada, está más cerca de aproximadamente 0,50 por pulgada.
Pero el valor R de una pared de mampostería de cordwood debe tener en cuenta tanto la parte de madera como la parte de mortero aislado como un sistema combinado. La única prueba autorizada sobre el valor R de la mampostería de leña fue realizada por el Dr. Kris J. Dick (PE) y Luke Chaput durante el invierno de 2004-2005, basado en sensores térmicos colocados dentro de una pared de 24 pulgadas de espesor en la Universidad. de Manitoba. Un artículo que informa sobre sus hallazgos aparece en Cordwood and the Code: una guía de permisos de construcción El resumen de los autores dice, en parte: "Basado en aproximadamente tres meses de datos de temperatura de mediados del invierno, se determinó que el muro tenía un RSI Value de 6.23 (m²K / W), R-35 para un sistema de pared de 24 pulgadas ".
Un análisis de rendimiento térmico realizado en 1998 utilizando el software informático "HOT 2000" mostró la relación entre los tipos de paredes domésticas y sus valores de aislamiento. La simulación reveló un valor R de 20,5 para la pared de leña de muestra. Compare esto con la pared básica de postes de madera de 2 x 4 y la pared con aislamiento y revestimiento de espuma de 2 x 6 con valores R de 15,8 y 25,7, respectivamente. Las paredes de leña no son los mejores aislantes naturales, pero se pueden construir con estándares de eficiencia térmica. El valor R de una pared de leña está directamente relacionado con su proporción de madera a mortero y medio de aislamiento. Sin embargo, el valor R en la construcción con leña no es tan significativo como en la construcción con armazón de varillas debido a la alta masa térmica que aumenta un "valor R efectivo" significativamente más alto. Los constructores adaptan su diseño y sus proporciones al clima existente.
La prueba del valor R se completó en la Universidad de Manitoba en el invierno de 2005. Los hallazgos compilados por el Departamento de Ingeniería encontraron que cada pulgada de pared de leña (mortero, extremo del tronco y aislamiento de aserrín / cal arrojó un valor r de 1,47) .
Costos
En muchos casos, una casa de leña se construye con un costo inicial significativamente menor que una casa con armazón de madera estándar de tamaño comparable, ya que en muchos casos la mano de obra la realizan principalmente el propietario o los voluntarios. Las paredes de leña correctamente construidas tienden a tener menos necesidades de mantenimiento que el marco de varilla estándar, ya que hay menos componentes fabricados (como aislamiento de fibra de vidrio, clavos, revestimientos, tapajuntas, etc.). Tenga en cuenta que aún se requerirá algo de mantenimiento ya que hay madera y concreto expuestos a los elementos en el lado exterior de la pared. Además, una casa de leña que está mal construida sin suficiente aislamiento, puede resultar en costos de calefacción más altos que una casa de entramado de madera tradicional.
En un análisis económico comparativo de 1998 del marco para montantes, leña, fardos de paja y mazorca, la leña parece ser una alternativa económicamente viable. Una casa de leña de dos pisos de 2.512 pies cuadrados (233,4 m 2 ) en Cherokee, Carolina del Norte, equipada con "tejas de alta calidad, pino machihembrado , estufa de leña rusa , techo de tierra viva, molduras de cedro en forma de mano, gabinetes con paneles elevados y un puerta de pino ", le costó al propietario un estimado de $ 52,000. Con el propietario proporcionando el 99% de la mano de obra, la casa le costó $ 20.70 por pie cuadrado. Una casa con armazón de madera de tamaño comparable y amueblada en 1998 costaría entre $ 75,000 y $ 120,000 sin mano de obra del propietario. Los datos de costos residenciales de 1997 muestran un nivel de acabado "promedio" de una casa de 1.000 a 2.000 pies cuadrados (190 m 2 ) que cuesta entre $ 64,48 y $ 81,76 por pie cuadrado. Tanto la adquisición de materiales como la fuente de mano de obra juegan un papel importante en el costo inicial de construcción una casa de leña.
Proceso
En ciertas jurisdicciones, los planes de construcción están sujetos a la aprobación del inspector de edificios. Antes de construir, se deben verificar las condiciones del suelo en el sitio para soportar las paredes de mampostería de madera de cordones pesados.
En el caso de la madera talada, la corteza debe eliminarse en primavera con una pala, un cincel o una espátula para descortezar. La savia todavía corre en primavera y proporciona una capa lubricante de cambium entre la corteza y la madera, lo que hace que la separación sea una tarea más fácil que si se dejara hasta el otoño, cuando las dos capas están bien unidas. Una vez descortezados, los troncos deben dejarse secar durante al menos tres veranos para limitar la división y el control. Es importante cortar los troncos, una vez descortezados, a la longitud de construcción elegida. Richard Flatau, Cordwood Construction: Best Practices (2012) sugiere dividir el 70% de la madera para un mejor secado y secado.
Después del secado, los troncos deben cortarse a la longitud deseada (generalmente 8, 12, 16, 18 o 24 pulgadas). En este caso un metal sierra de mano es preferible a una sierra de cadena debido a que su corte más fino ayuda a protegerse de la humedad y la penetración de plagas. En realidad, una sierra para "cortar" o una "sierra circular" facilitará el trabajo de cortar leña en las longitudes elegidas. Para las puntas especialmente peludas como en el cedro, se pueden usar escofinas para alisar.
Luego, la madera debe transportarse al sitio de construcción. Es conveniente tener cerca la fuente de leña y el sitio de construcción. Una vez que se haya vertido una base adecuada que se eleve de 12 a 24 pulgadas sobre el nivel del suelo con una protección contra salpicaduras, se puede comenzar la construcción de las paredes. Se pueden usar refugios temporales para cubrir el lugar de trabajo y la leña de la lluvia. Un poste y un marco de vigas suministran este refugio para el posterior mortero de leña.
Los constructores de viviendas sin experiencia deben experimentar con una serie de paredes de práctica. En última instancia, esto acelerará el proceso de construcción y proporcionará resultados más satisfactorios. Al experimentar con MIM, (la forma más común), se colocan dos cordones de mortero paralelos de 3 a 4 pulgadas a lo largo de la base, seguidos de un relleno intermedio de material aislante. Luego, los troncos se colocan encima con huecos de mortero consistentes, que no sobresalen más de 1 pulgada en el interior y el exterior de la pared. La ubicación real dependerá del tamaño y la forma de los troncos. Se extiende otra capa de mortero, luego se vierte el aislamiento en el medio, siguen más troncos y así sucesivamente. Al experimentar con Throughwall, se coloca una capa delgada y uniforme de mortero aislante a lo largo de la base, luego los troncos se asientan firmemente en el lecho de mortero, de manera uniforme, dejando solo el espacio suficiente entre ellos para "apuntar" el mortero. Los huecos de mortero se rellenan para hacer una superficie superior relativamente plana, luego se agrega otra capa delgada de mortero y el proceso se repite. La forma y la orientación exterior de los troncos es importante solo por su apariencia. Los troncos precortados "estilo leña" se comprueban menos cuando están en la pared y son más fáciles de apuntar o alisar y presionar uniformemente alrededor que las piezas redondas porque los espacios de mortero son generalmente más pequeños.
Rob y Jaki Roy, codirectores de Earthwood Building School en West Chazy, NY durante 36 años, tienen un punto de vista diferente. Solían usar principalmente madera partida, pero ahora usan principalmente rondas de cedro blanco (o iguales). El encogimiento es exactamente el mismo en divisiones y rondas, y los Roy han encontrado que la madera es más fácil de colocar porque mantiene su forma más fácilmente de un lado a otro de la pared. Además, las rondas son más fáciles de señalar, debido al borde irregular que resulta en el lado inferior de un tronco partido. Finalmente, la mayor cantidad de mortero usando rondas es en realidad una ventaja porque la parte de la pared con mortero se comporta mejor, térmicamente, que la parte de madera.
Si está construyendo una casa con esquinas, cada hilera de leña debe estar cruzada para mayor resistencia. Cerca del final, es posible que se requieran pequeños listones de madera de relleno para terminar la unión o la parte superior de las paredes. Las ventanas y puertas están enmarcadas con jardineras estándar y dinteles de madera. Se pueden insertar botellas de vidrio para lograr un efecto de vitral creativo. (La plomería y el cableado eléctrico son temas a considerar, pero no se detallarán en este artículo).
Una casa de leña debe tener aleros colgantes profundos de al menos 12 a 16 pulgadas para mantener secos los extremos de los troncos y evitar el crecimiento de hongos. Si los extremos se mantienen secos y bien aireados, envejecerán sin problema. Algunos propietarios se han cubierto los extremos con aceite de linaza o han colocado los extremos exteriores de los troncos al ras con el mortero para una mayor impermeabilización. Con el tiempo, algunas revisiones son normales y pueden remediarse con un mantenimiento periódico de mortero o calafateo .
Sustentabilidad
Aunque las casas de leña se han probado en ubicaciones a -40 ° F como Alberta , su eficiencia térmica en cualquier clima es inferior a la de una casa de adobe de dimensiones comparables. En áreas frías, es apropiado construir una pared más gruesa de 24 a 36 pulgadas, o dos paredes separadas súper aisladas. En áreas predominantemente húmedas, las paredes exteriores pueden enlucirse, sofocando los extremos de la leña del aire y la humedad, pero esto oculta los atractivos extremos de los troncos y los troncos se pudrirán. La cantidad de mano de obra relativa a la obtención de un valor R específico para la leña es mayor en comparación con la construcción de balas de paja y bastidores de varillas. Es posible que los fondos ahorrados en la construcción deban asignarse para costos de calefacción o mantenimiento exterior a largo plazo. Una mazorca orgánica similar a un mortero crea un impacto ambiental menor debido al uso de barro y paja fácilmente disponibles, mientras que las toxinas emitidas durante la producción de cemento Portland son muy dañinas, aunque menos tangibles en el producto final. Como muchos estilos de construcción alternativos, la sostenibilidad de la construcción con cordones depende de los materiales y las variables de construcción.
Después de la Conferencia de Cordwood en 2005 en Merrill, Wisconsin, se publicó un documento para abordar las mejores prácticas en la construcción de cordwood y el cumplimiento del código de construcción. El documento titulado Cordwood and the Code: A Building Permit Guide ayuda a los constructores de cordwood a obtener los permisos de código necesarios.
Ver también
Referencias
Otras lecturas
- Roy, Rob (2018), Essential Cordwood Building: la guía completa paso a paso , New Society Publishers: Gabriola Island, BC, Canadá
- Roy, Rob (2016) Cordwood Building: A Comprehensive Guide to the State of the Art , New Society Publishers: Gabriola Island, BC, Canadá
- Flatau, Richard (2012) Cordwood Construction: Best Practice
- Gregoire, R. (1983), La eficiencia térmica de las paredes de leña , Mother Earth News, 79.
- Hart, Kelly y Rosana (2007), Cordwood (sitio web de Green Home Building).
- Miner, RG (1983), Construcción de viviendas y refugio , Mother Earth News.
- Pierquet, P., Bowyer, J., Huelman, P. (1998). Rendimiento térmico y energía incorporada de sistemas de paredes de clima frío. Revista de productos forestales, vol. 48, número 6, págs. 53–60.
- Roy, Rob (junio-julio de 2003), The charm of cordwood construction , Mother Earth News.
- Whitton, W. (1998), Análisis económico comparativo entre métodos de construcción: estructura con montantes, fardos de paja, mampostería de mazorca y cordwood.