DURABILIDADE DUNHA ESTRUTURA DE MADEIRA
O Documento Básico de Seguridade Estrutural-Madeira do Código Técnico da Edificación (CTE) considera que a durabilidade dunha estrutura de madeira depende, en gran medida, do deseño construtivo e da durabilidade natural da especie empregada, aínda que nalgúns casos sexa necesario engadir un tratamento.
Os principios básicos do deseño construtivo en madeira apenas cambiaron ao longo dos anos. Sen embargo, a súa correcta aplicación require comprender o efecto desexado e non sempre é posible reproducir literalmente as solucións desenvolvidas noutros países, xa que en España existen algunhas particularidades que requiren unha atención especial.
Aspectos a ter en conta nas construcións en madeira en España
Unha diferencia importante é a existencia de climas onde, a miúdo, altérnanse períodos secos e con temperaturas elevadas coa posibilidade de choivas, que producirán fendas sobre aquelas superficies de madeira expostas á intemperie e que acumulen auga de choiva.
Ademais, España presenta unha gran variabilidade climática que debe considerarse á hora de proxectar madeira ao exterior. Así, xunto a cidades costeiras onde a humidade de equilibrio higroscópico da madeira apenas oscila ao longo do ano, existen outras cidades (ver táboa) onde o contido de humidade da madeira exposta ao exterior presenta importantes variacións. Isto explica, por exemplo, que o mesmo entarimado de exterior pode funcionar axeitadamente na Coruña e presentar deformacións en Lleida.
A maior incidencia da luz solar afectará á rapidez e intensidade coa que se producirá o agrisamento dos elementos expostos á intemperie e á degradación dos acabados decorativos. Ademais, as temperaturas elevadas poden producir exudacións de resina en determinadas especies.
O clima tamén propicia a aparición de xilófagos como as termitas subterráneas que non están presentes no centro e norte de Europa e as temperaturas elevadas incrementan a actividade de diversas especies de insectos de ciclos larvarios.
Varias especies de fungos de pudrición que atacan a madeira exposta ao exterior, atopan en determinadas rexións de España unhas condicións de temperatura e pluviosidade que permiten o seu desenvolvemento durante case todo o ano, en contraste con outros países onde as temperaturas invernais inhiben o seu crecemento. Pola contra, nas mesmas rexións, as temperaturas elevadas poden reducir estacionalmente a actividade dos fungos máis frecuentes en situacións baixo cuberta.
O deseño construtivo debe incorporarse ao proxecto durante a súa fase inicial. Cómpre identificar os riscos que aparecerán durante a vida dos elementos estruturais e comprender a súa incidencia sobre os distintos materiais. Unha vez definida a vida de servizo e a estratexia para conseguila, deberán especificarse os materiais empregados, o detalle construtivo e, no seu caso, as necesidades de tratamento e o mantemento requirido.
Detalles construtivos
Sete prácticas construtivas que poden mellorar notablemente a durabilidade dunha estrutura ou elemento de madeira:
- Evitar o contacto directo da madeira co terreo:
Mantendo unha distancia mínima de 20 cm. e dispoñendo un material hidrófugo (barreira antihumidade). O obxectivo é evitar que a madeira se sitúe nunha clase de uso 4, sendo polo tanto altamente susceptible do ataque de fungos de pudrición.
Se os elementos teñen as súas testas expostas como podería ser o caso dun piar ou remate do entablado vertical dunha fachada, recoméndase elevar a distancia desde o chan ata uns 30 centímetros, particularmente en zonas chuviosas. Desta forma, tamén se limitará a salpicadura da auga de choiva e a posible aparición de mofos.
O exemplo máis clarificador constitúeno o apoio dun piar. Se o piar está elaborado cunha conífera como o piñeiro silvestre e estivese en contacto directo co terreo (clase de uso 4), a súa protección requiriría un tratamento en profundidade e a súa durabilidade natural (sen tratamento) sería inferior a dez anos. Se o mesmo piar estivera nunha clase de uso 3.1, o tratamento recomendado sería superficial e/ou medio e a súa vida de servizo podería chegar a multiplicarse por un factor de 10.
Esta medida pode complementarse con outras como protexer o piar da intemperie mediante un voo da cuberta ou dispoñer dunha franxa de grava ou gravilla que rodee o edificio, actuando de superficie drenante e, ao mesmo tempo, limitando o efecto das salpicaduras da auga de choiva.
- Evitar que os arranques de soportes e arcos queden embebidos no material de fábrica:
Para evitar que os arranques de soportes e arcos queden embebidos no formigón ou outro material de fábrica, protexeranse da humidade colocándoos a unha distancia suficiente do chan ou sobre capas impermeables.
Obviar este detalle, provocou unha rápida degradación no apoio de numerosos elementos elaborados con madeira de coníferas contendo albura e tratadas superficialmente. En ocasións, a solución do apoio é axeitada no momento de finalizar a obra, pero a falta de mantemento posterior e a consecuente acumuluación de terra e materia vexetal, pode tansformar a situación orixinal.
- Ventilar os encontros de vigas e muros
Os encontros de vigas en muros deben ventilarse mantendo unha separación mínima de 15 mm. entre a superficie da madeira e o material do muro. O apoio na súa base debe realizarse a través dun material intermedio, separador, que non transmita a posible humidade do muro.
Nos edificios antigos é habitual atopar diversos materiais empregados para resolver o apoio das vigas sobre o muro, desde dormentes elaborados con madeiras de maior durabilidade a chapas de plomo, bloques de cortiza, etc. Entre os materiais más empregados, a día de hoxe, atópase o neopreno.
Trátase dunha práctica construtiva de gran influencia na durabilidade dos elementos estruturais de madeira.
- Evitar unións nas que se poida acumular auga
As unións de elementos de madeira ao exterior constitúen outro punto crítico pola posibilidade de que orixinen retencións de auga que poidan propiciar ataques de fungos de pudrición.
Se se realizan unións carpinteiras en madeira, debe preverse sempre a saída natural da auga que pode ser retida, evitando empregar ao exterior aquelas solucións que permitan a acumulación da auga, como poden ser as unións de tipo machihembrado nun entarimado. Normalmente, debe manterse unha separación mínima duns 5-8 mm entre os elementos para evitar que a auga quede retida por capilaridade.
Un defecto habitual de deseño nalgunhas pasarelas descubertas de madeira laminada consiste en aproveitar as vigas principais para fixar, directamente encostadas a estas, un dos traveseiros que sosteñen ao entablado, creando unha liña de unión que acumula a auga de chuvia e, a miúdo, termina producindo unha pudrición de ambos elementos. Tamén é aplicable, no caso dunha ponte triarticulada, ao sistema de unión entre os arcos e a pasarela da ponte, que debe separarse para facilitar a saída da auga da choiva.
En grandes elementos estruturais, a separación entre os compoñentes de madeira debe ser amplia e ter en conta os fenómenos de hinchazón e merma da madeira, permitindo, en todo momento, a ventilación e a drenaxe das unións.
Nas unións metálicas deberá prestarse unha atención adicional para evitar calquera superficie plana que poida reter auga de choiva en contacto coa madeira. Por iso, recoméndase retranquear lixeiramente as bandeixas de apoio das unións, con respecto á sección da peza de madeira (como é o caso do apoio dun piar).
No caso de empregar elementos de unión metálicos, o CTE inclúe os valores mínimos do espesor do revestimento de protección fronte á corrosión ou o tipo de aceiro recomendados, segundo as diferentes clases de servizo. Se a madeira recibiu algún tratamento químico, será tamén necesario verificar a súa compatibilidade coa composición das unións metálicas.
En todos os casos, os posibles cambios de dimensións, producidos pola hinchazón ou merma da madeira, non deben quedar restrinxidos polos elementos de unión.
Con independencia da durabilidade biolóxica, é importante considerar outros factores como evitar a aparición de tensións de tracción perpendicular á fibra na madeira que puidesen limitar a eficacia da unión.
- Protexer a cara superior dos elementos de madeira expostos á intemperie
Cómpre protexer a cara superior dos elementos de madeira que estean expostos á intemperie e nos que poidan producirse acumulacións de auga. No caso de utilizar unha albardilla, débese permitir a aireación da madeira que cobre.
Un exemplo constitúeno as vigas principais dunha pasarela de madeira laminada descuberta, a miúdo elaboradas con madeira de coníferas que conteñen albura. Se a cara superior destas vigas está exposta á intemperie e se producen acumulacións de auga, é inevitable que os fenómenos de hinchazón e merma xeren fendas superficiais. Co tempo, as fendas irán profundando no interior da viga, propiciando o acceso da auga da choiva a zonas da madeira que non recibiran tratamento protector.
Unha forma de reducir as acumulacións de auga é dotar ás superficies expostas dunha pendente superior a 20-30º. Sen embargo, en pezas anchas, os fenómenos de hinchazón e merma, propiciarán a aparición de fendas (que reterán a auga de choiva), aínda nunha superficie inclinada.
A opción máis acertada, pois, sería adoptar medidas construtivas que permitan protexer axeitadamente a cara superior dos elementos mediante albardillas ou pezas de sacrificio. Estas solucións son comúns en países do centro e norte de Europa onde é habitual atopar pasarelas ou pontes de madeira cubertas, que reducen a clase de uso á que quedan expostos os principais elementos estruturais da pasarela.
Se isto non fora posible, poden empregarse madeiras de elevada durabilidade natural ou coníferas con albura facilmente tratable e considerar nunha clase de uso 4, tal e como recomenda a norma prEN 335, a situacións dos elementos que, sen estar en contacto directo coa terra, acumulan auga de forma continuada. Segundo isto, os elementos estruturais que requiran un tratamento en ditas situacións, deberían recibir unha protección profunda do nivel NP5.
- Protexer as testas
Outra práctica é evitar que as testas dos elementos estruturais de madeira queden expostas á auga de choiva, protexéndoas cun sellador específico e/ou ocultándoas, cando sexa preciso, cunha peza de sacrificio. A protección adicional que requiren as testas débese á súa capacidade de absorber e ceder humidade a unha velocidade moi superior á que ten lugar polas caras laterais da madeira (na maior parte das especies, adoitan considerarse valores entre 10 e 30 veces superior).
En España é común atopar exemplos desta práctica en edificios antigos onde os extremos dos elementos estruturais de forxados ou cubertas sobresaían do muro de fábrica. Entre as solucións empregadas, incrementábase o voo do beirados e as testas mecanizábanse para facilitar o escorrido da auga de choiva, embreábase o seu extremo ou cubríanse con outras pezas de madeira, tellas, pequenas laxas de pedra, pizarras, etc.
En obra nova, o deseño dalgúns edificios contempla que os extremos das vigas de cuberta voen desde os seus apoios, deixando vistas as súas testas desde o exterior. Nestas condicións, as testas poden quedar moi expostas á acción dos axentes atmosféricos e desenvolver fendas como consecuencia dos fenómenos de hinchazón e merma da madeira. Á súa vez, a aparición das fendas favorece a retención da auga de choiva, acelerando a degradación do elemento e a posibilidade de ataques por fungos de pudrición.
A solución máis habitual é recubrir a testa cunha peza de protección que pode ser metálica ou elaborada cunha peza de sacrificio que pode ser renovada posteriormente con facilidade.
No caso dos postes ou outros elementos verticais expostos á intemperie e cuxo extremo remate nunha superficie horizontal, este efecto acentúase pola maior facilidade de reter a auga de choiva, a neve, etc. Un simple corte oblicuo, ou mellor dous, no extremo do elemento pode contribuír notablemente a prolongar a súa vida de servizo.
Estas medidas son axeitadas incluso en elementos que recibiran un tratamento en profundidade.
Existen situacións habituais que requiren protexer as testas como no caso das táboas que forman un entarimado de exterior, as unións entre lamas dunha fachada, o seu encontro en esquina, etc. A miúdo, a protección das testas cun sellador específico, debe combinarse con outras medidas como dotar aos elementos dunha ventilación axeitada.
En ocasións, unha medida inadecuada de deseño construtivo pode acelerar a degradación do elemento. Sería o caso dunha viga inclinada, cuxa cara superior deséxase protexer cun revestimento metálico que deixa a testa exposta. Neste caso, a auga da choiva discorrerá pola superficie metálica rebosando pola testa que, ao ser máis higroscópica e recibir un maior volume de auga, degradarase prematuramente.
- Facilitar a evacuación da auga de choiva
A derradeira recomendación do Código Técnico é facilitar, en xeral, ao conxunto da cuberta a rápida evacuación das augas de choiva e dispoñer sistemas de desaugadoiro das condensacións nos lugares pertinentes.
Outras consideracións a ter en conta
En ocasións, sobre todo ao proxectar elementos de madeira ao exterior, o deseño construtivo pode descoidarse cando se empregan especies de elevada durabilidade. Sen embargo, aínda empregando as madeiras máis durables, deben terse en conta outros factores como as variacións dimensionais na madeira, producidas polos fenómenos de hinchazón e merma, que non deben quedar restrinxidas.
O contido de humidade da madeira deberá ser o máis próximo posible ao das condicións do seu lugar de instalación. Por exemplo, se se emprega madeira tratada en autoclave con sales hidrosolubles e a madeira está empapada por non secala tralo seu tratamento, unha vez posta en servizo, poducirase unha importante merma que poderá orixinar deformacións e afectar aos medios de unión.
Para evitar as deformacións da madeira cómpre respectar unhas regras respecto á xeometría e suxeición das pezas.
Determinadas aplicacións, ademais, requiren prestacións específicas. Por exemplo, nun entarimado de exterior sometido a un tráfico peatonal intenso nunha zona chuviosa tan importante é garantir a durabilidade da madeira como adoptar medidas para reducir o escorregamento.
En España, o mantemento en obras estruturais de madeira continúa sendo moi reducido e, a miúdo, inexistente. Esta situación, que tende a cambiar progresivamente, non se pode considerar unha responsabilidade do proxectista, aínda que se trata dunha realidade que non debe ignorarse na toma de decisións do proxecto.
Os tratamentos protectores en autoclave destinados a clases de uso elevadas, non se renovan e permite garantir unha vida útil do elemento tratado. Por iso, é recomendable asignar unha clase de uso superior se se prevé que nas condicións de servizo se poida provocar unha humectación imprevista da madeira derivada da posterior falta de mantemento, cando os elementos de madeira sexan de difícil acceso ou cando as consecuencias da súa rotura sexan particularmente graves.
O mesmo é aplicable aos acabados decorativos, onde un deseño construtivo axeitado permitirá prolongar considerablemente o seu período de renovación.
Ademais, o mantemeno e a limpeza doutros materiais pode ser necesario para garantir a permanencia das condicións correspondentes á clase de uso nas que foi instalado o elemento estrutural de madeira.
Taboleiros derivados da madeira
Os principios de deseño construtivo recollidos polo CTE poden ser aplicados aos distintos taboleiros derivados da madeira, coas variacións inherentes a cada tipo de produto.
Ao igual que ocorre coa madeira, é sempre recomendable evitar o contacto directo dos taboleiros co terreo, mantendo unha distancia que esixe expoñelos a unha clase de uso 4, onde serían altamente susceptibles do ataque de fungos de pudrición e, nalgúns casos, de termitas subterráneas.
Outra das principais normas de deseño para empregar taboleiros, tanto no interior como no exterior, é instalalos cun contido de humidade similar ao das súas condicións de uso e mantelos ventilados. Así, os taboleiros empregados como revestimentos deben instalarse separados do muro mediante rastreles que permitan manter unha cámara ventilada e sen interrupcións do fluxo de aire entre a parte inferior e superior do revestimento.
Como ocorre coas testas dos elementos de madeira, os cantos dos taboleiros sen protección non deben quedar expostos á auga de choiva ou a outras fontes de humidade.
Cómpre considerar un deseño construtivo que evite as acumulacións de auga. Por exemplo, os taboleiros empregados como revestimento exterior adoitan fornecelos cos seus cantos biselados ou en orientacións verticais e no sentido da veta da madeira para diminuír os riscos de que se produzan acumulacións de auga.
En función de cada tipo de taboleiro estrutural, os fabricantes fornecen detalles construtivos sobre como resolver os tipos de xuntas requiridas nos taboleiros situados ao exterior. Estes detalles deben permitir os movementos dimensionais dos taboleiros como consecuencia das variacións das condicións ambientais e, ao mesmo tempo, evitar as infiltracións ou a retención de auga. O mesmo é aplicable aos elementos de fixación empregados que deben ser resistentes á corrosión. Nestes casos, para garantir os mellores resultados é importante seguir as recomendacións do fabricante en canto a deseño construtivo, tipos de xuntas, protección de cantos, sistema de fixación, etc.
((Fonte: Guía da madeira. Capítulo 2: Durabilidade. Documento de aplicación do CTE. Autor: Manuel Touza, CIS-Madeira))