Clases de Uso y Durabilidad
Clases de Uso y Durabilidad: Ejemplo de inspección de dos viviendas unifamiliares:
Dos viviendas unifamiliares en la misma localización, mismo sistema constructivo, misma orientación y distintas patologías.
Por Josu Benito, Oriol Munné, Maider Arana, David Lorenzo
TECNALIA R&I, Área Anardi 5, 20730 Azpeitia (Guipuzcoa), España
Abstract: El concepto de “Clase de Uso” está relacionado con la probabilidad de que un elemento de de madera sufra ataques de xilófagos, principalmente hongos de pudrición, y hace referencia al tiempo que una madera es susceptible de permanecer por encima de un límite de humedad del 20% un determinado tiempo (CTE-SE-M). Aunque el CTE expone unos ejemplos para cada Clase de Uso relacionándolas con la localización o posición concreta del elemento de madera en el edificio, se advierte que estos ejemplos son orientativos. Se muestran dos casos de inspección de viviendas en la misma localización con el mismo sistema constructivo y orientación que presentan patologías diferentes no sólo entre ellas, por diversas razones, sino entre elementos de las mismas viviendas con distinta orientación.
- INTRODUCCION
Se han analizado dos casos prácticos de inspección de estructuras en edificios con diferentes patologías en relación con la durabilidad de la madera y las Clases de Uso. El Documento Básico de Seguridad Estructural de Madera del Código Técnico de Edificación (CTE-SE-M), de obligado cumplimiento, en el apartado 3 “Durabilidad” recoge las diferentes Clases de Uso para los elementos de madera que forman parte de la estructura de un edificio. Es muy importante identificar correctamente la Clase de Uso a la que va estar expuesto un elemento para poder seleccionar una madera con la durabilidad requerida.
La durabilidad de un elemento de madera en una determinada Clase de Uso depende de varios factores tales como la durabilidad natural de la especie de madera, presencia de albura y/o duramen, durabilidad conferida mediante tratamientos y los xilófagos presentes en el entorno susceptibles de atacarla. Se han estudiado dos edificios con el mismo sistema constructivo y misma localización donde se observan diferentes niveles de patologías, no sólo entre ellos, sino entre fachadas del mismo edificio, que en principio tienen la misma Clase de Uso.
Esta diferencia entre niveles de degradaciones tiene su origen en la pluviometría y vientos dominantes de la zona, en el mantenimiento que han recibido y el diseño constructivo.
Se hará hincapié en la importancia de la identificación correcta de la Clase de Uso no sólo del elemento, o sistema constructivo general, sino de todos y cada uno de los encuentros y uniones, que pueden derivar en Clases de Uso más exigentes en puntos concretos.
Al final se expondrá la propuesta de actuación para solucionar el problema y evitar el avance de las patologías.
2. DURABILIDAD DE LA MADERA
Según el CTE-SE-M para valorar la necesidad de aplicar un tratamiento a un elemento de madera es necesario partir de la definición correcta de la Clase de Uso a la que va a estar expuesto. A partir de ahí se verá si ese elemento de madera posee la durabilidad natural suficiente o si por el contrario es necesaria la realización de algún tipo de tratamiento.
El concepto de Clase de Uso está relacionado con la probabilidad de que un elemento estructural sufra ataques por agentes bióticos, y principalmente es función del grado de humedad que llegue a alcanzar durante su vida de servicio. Actualmente el CTE-SE-M define las siguientes clases de uso.
Clase de Uso 1: el elemento estructural está a cubierto, protegido de la intemperie y no expuesto a la humedad. En estas condiciones la madera maciza tiene un contenido de humedad menor que el 20%. Ejemplos: vigas o pilares en el interior de edificios.
Clase de Uso 2: el elemento estructural está a cubierto y protegido de la intemperie pero, debido a las condiciones ambientales, se puede dar ocasionalmente un contenido de humedad de la madera mayor que el 20 % en parte o en la totalidad del elemento estructural. Ejemplos: estructura de una piscina cubierta en la que se mantiene una humedad ambiental elevada con condensaciones ocasionales y elementos estructurales próximos a conductos de agua.
Clase de Uso 3: el elemento estructural se encuentra al descubierto, no en contacto con el suelo. El contenido de humedad de la madera puede superar el 20% Se divide en dos clases;
Clase de Uso 3.1. El elemento estructural se encuentra al exterior, por encima del suelo y protegido, es decir sujeto a medidas de diseño y constructivas destinadas a impedir una exposición excesiva a los efectos directos de la intemperie, inclemencias atmosféricas o fuentes de humedad. En estas condiciones la humedad de la madera puede superar ocasionalmente el contenido de humedad del 20%. Ejemplos: viga que vuela al exterior pero que en su zona superior y testas están protegidas por una albardilla o piezas de sacrificio.
Clase de Uso 3.2. el elemento estructural se encuentra al exterior, por encima del suelo y no protegido. En estas condiciones la humedad de la madera supera frecuentemente el contenido de humedad del 20%. Ejemplos: cualquier elemento cuya cara superior o testa se encuentre sometida a la acción directa del agua de la lluvia, pilar que sin estar empotrado en el suelo guarda con éste una distancia reducida y está sometido a salpicaduras de lluvia o acumulaciones de nieve, etc.
Clase de Uso 4: el elemento estructural está en contacto con el suelo o con agua dulce y expuesto por tanto a una humidificación en la que supera permanentemente el contenido de humedad del 20%. Ejemplos: construcciones en agua dulce y pilares en contacto directo con el suelo.
Clase de Uso 5: situación en la cual el elemento estructural está permanentemente en contacto con agua salada. En estas circunstancias el contenido de humedad de la madera es mayor que el 20%, permanentemente. Ejemplo: construcciones en agua salada.
En las definiciones de las clases de uso se indica en primer lugar una posición del elemento en el edificio, luego una probabilidad de que pase un cierto tiempo por encima del 20% de humedad y posteriormente unos ejemplos concretos de cada Clase de Uso.
Se hace hincapié en que el criterio que realmente hay que seguir es el de determinar la probabilidad de que el elemento de madera permanezca un cierto tiempo por encima del 20% de humedad, ya que aunque a priori parece quedar clara la Clase de Uso de cada uno de los elementos dentro de un edificio, olvidándonos de las definiciones, es evidente que un elemento en contacto con el suelo (Clase de Uso 4) en el desierto de Almería no tiene el mismo riesgo de ser atacado por xilófagos que un elemento en contacto con el suelo en la cornisa cantábrica.
Análogamente una dimensión de alero concreta, que podría proteger una fachada y clasificarla como Clase de Uso 2 en una determinada localización geográfica, podría no funcionar con la misma efectividad en otra localización geográfica en la que la pluviometría y los vientos dominantes fuesen más continuos y severos
3. INSPECCIÓN DE LOS EDIFICIOS
La primera inspección surge a raíz de unas supuestas patologías detectadas por el propietario en la vivienda, fundamentalmente hongos de pudrición.
La segunda inspección viene suscitada por la información que, tras leer el informe, el propietario de la primera vivienda trasladó a un conocido suyo que había adquirido una vivienda de las mismas características en las mismas fechas.
Las viviendas son de tipología unifamiliar aislada. Se construyeron en 2002 y las inspecciones se realizaron en 2010 (8 años de uso).
Los edificios están situados en la cornisa cantábrica (altos índices de pluviometría) separadas unos kilómetros, y en esa zona concreta los vientos dominantes provienen del Oeste.
El sistema constructivo utilizado es el de muros de carga de troncos de madera.
3.1 Inspección edificio 1
El acceso a la parcela se realiza desde el Este. Igualmente la entrada principal a la vivienda se encuentra en el Este.
Al inspeccionar las fachadas de la vivienda se aprecia que tres de ellas se encuentran en perfecto estado de conservación y una de ellas presenta degradaciones graves por hongos de pudrición, concretamente la fachada Oeste.
Debido a los vientos dominantes el agua de lluvia había conseguido penetrar hasta las uniones entre los troncos, manteniendo la zona con altos contenidos de humedad durante largos periodos de tiempo. Los hongos de pudrición habían generado un nivel de degradaciones tal en las uniones que el propietario tuvo que sellar las juntas con espuma de poliuretano para que el agua de lluvia no entrase en el interior de la vivienda
Al acercarnos a la fachada Oeste y examinar las uniones confirmamos la gravedad de las degradaciones.
Detalles pudrición de unión
También se observan síntomas de pudriciones en las testas que afloran en la fachada Oeste.
Detalles pudrición de testa
Por el contrario el resto de la fachada Oeste no presenta ningún síntoma de degradaciones. Todas las degradaciones se concentran en las juntas entre troncos y en las testas, que prácticamente es el mismo punto.
En la revisión del proyecto se observa en varios documentos que la definición y especificación de la madera a emplear en la estructura, en el mejor de los casos y recopilando toda la información, corresponde con “PINO NORTE TRATADO CONTRA POLILLA, TERMITA Y HONGOS”. Esa es toda la información sobre la madera a emplear y su tratamiento.
Además de la certificación de las patologías la propiedad solicita una identificación de la especie de madera y un ensayo de presencia de tratamiento. El ensayo de identificación indica que la madera empleada es “Abies alba” (Abeto blanco).
La propiedad indica que no se ha realizado ninguna operación de mantenimiento desde que se construyó la vivienda.
3.1 Inspección edificio 2
El acceso a la parcela se realiza desde el Sur, mientras que la entrada principal a la vivienda se encuentra en el Oeste.
Al inspeccionar las fachadas de la vivienda se observa que todas ellas se encuentran en perfecto estado de conservación.
La propiedad nos indica que, por precaución, desde que se construyó la vivienda se ha realizado un mantenimiento anual de lijado y barnizado (lasur) de todas las fachadas.
La única patología observada se encontraba en la base de los pilares que sujetan el porche de entrada (Oeste).
Detalle de porche
En la revisión del proyecto se observa en varios documentos que la definición y especificación de la madera a emplear en la estructura corresponde a “PINO NORTE VACSOLIZADO”.
Igualmente la propiedad, conociendo los resultados de la inspección anterior, solicita la identificación de la especie de madera y un ensayo de presencia de tratamiento. El resultado de la identificación de especie indica que la madera presente en el edificio es “Picea abies” (Abeto rojo).
4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La diferencia del nivel de degradaciones entre las fachadas del edificio 1 tiene su origen en los vientos dominantes, ya que la fachada Oeste resulta estar mucho más azotada que el resto. Se aprecia como los aleros de la fachada Oeste tienen una dimensión muy reducida respecto a la altura de la fachada que pretenden proteger, con lo que las testas de los elementos perpendiculares a fachada, y las propias juntas, se humedecen fácilmente con el agua de lluvia. El resto de fachadas se encuentran en perfecto estado.
Por el contrario las cuatro fachadas del edificio 2 se encuentran en perfecto estado. En esta vivienda la entrada se realiza por la fachada Oeste, fachada más azotada, pero gran parte de esta fachada se encuentra protegida por el porche de entrada y el resto de la fachada consta de aleros más generosos que el edificio 1. Además estos aleros tienen que proteger zonas de fachada de menor dimensión, con lo que su efectividad aumenta. El mantenimiento realizado también ha supuesto una protección mayor frente a los aportes de humedad. El mero hecho de lijar y barnizar las testas de los elementos ha hecho que no se absorba humedad, o se absorba mucha menos, protegiendo estas zonas de un peligro evidente de sufrir degradaciones por hongos pudrición.
Fachada Oeste edificio 1 Aleros edificio 2
Las dos especies de abeto utilizadas en la construcción de las viviendas están clasificadas como poco durables frente a la acción de los hongos, y a nivel de impregnabilidad están clasificadas como medianamente o poco impregnables.
En estas especies no es viable el tratamiento en profundidad in situ, con lo que la única solución posible, aparte de actuar físicamente en las juntas del edificio 1, es reducir la Clase de Uso de la fachada Oeste. En este caso se aconseja generar una fachada ventilada por delante de la existente de forma que tanto las testas como las uniones de la fachada Oeste pasen de una Clase de Uso 3.2 a una 2. Con esta intervención se pretende que la acción de los hongos de pudrición cese por completo.
Solución (1/3). Base. Solución (2/3). Enrastrelado. Solución (3/3). Panel de acabado
El Código Técnico de la Edificación indica que la vida útil de la estructura de un edificio debe ser de 50 años.
Es de vital importancia identificar correctamente la Clase de Uso que van a tener cada uno de los elementos de la estructura dentro del edificio, pero igual de importante es identificar la Clase de Uso que van a tener cada uno de los puntos y uniones de esos elementos, porque en muchos casos existirán elementos con distintas Clases de Uso locales.
Para la identificación de la Clase de Uso es necesario analizar todas las variables que pueden llegar a derivar en un aumento de la humedad de la madera.
En los edificios inspeccionados se observa claramente que los aleros y el mantenimiento han jugado un papel muy importante, haciendo que el mismo detalle de unión en fachada pueda clasificarse como Clase de Uso 2, 3.1, o 3.2 según donde se encuentre.
Los ejemplos de Clase de Uso del CTE pueden ayudar en la definición de las Clases de Uso, pero estos ejemplos pueden llevar a confusión si no se identifica bien el criterio base de las Clases de Uso.
5. CONCLUSION
Los dos edificios fueron construidos en 2002, antes de la entrada en vigor del CTE (2006).
La norma “UNE EN 351-1:1995”, norma de referencia a la fecha de construcción de los edificios, consideraba correcto la utilización de estas especies de madera (maderas refractarias) en la Clase de Riesgo 3 (En esas fechas no existía la división actual de las Clases de Uso en 3.1 y 3.2).
Las normas europeas UNE EN 335-1:1993 y UNE EN 335-2:1994 clasifican el grado de riesgo según la presencia de la humedad y la posición relativa de un elemento dentro de una construcción.
Obviando que la madera no es la prescrita en el proyecto de ejecución, se trata de un edificio que en principio podría cumplir con la normativa de referencia en la fecha de ejecución pero presenta patologías graves. ¿De quién es la responsabilidad de lo sucedido? ¿Quién se debe hacer cargo?
Viendo la distribución de degradaciones del edifico 1 se podría concluir que la durabilidad natural del Abeto blanco (Abies alba) podría ser suficiente para utilizarla en Clases de Uso 3.1, ya que tras 8 años de exposición no presenta degradación aparente alguna.
Actualmente el CTE no permite utilizar maderas que no sean impregnables por encima de la Clase de Uso 3.1.
Por mucho que en los proyectos se utilicen maderas impregnables, y los tratamientos avancen y mejoren su efectividad, es necesario plantearse la solución de los tratamientos como una opción de segundo orden o de apoyo.
Es preferible un diseño constructivo que exponga a la madera a una Clase de Uso baja que un tratamiento protector para una clase de uso más exigente.
Por encima de la Clase de Uso 3.1 se corre el riesgo de que los productos protectores pierdan efectividad y/o se deslaven con el paso del tiempo y la acción frecuente de la humedad.
Entendemos que una buena solución general, con una adecuada relación calidad-precio, sería el intentar diseñar siempre los edificios exponiendo la madera como mucho a la Clase de Uso 3.1, lo que nos permitiría utilizar una gran variedad de maderas del mercado con la aplicación de tratamientos sencillos, y utilizar maderas con durabilidad natural suficiente para los casos puntuales de Clases de Uso 3.2 o superiores.
¿50 años son muchos?
