Casas de madera: construcción paso a paso

La construcción de casas de madera es una opción popular para aquellos que buscan una vivienda sostenible, ecológica y con un estilo de vida relajado. Las casas de madera son resistentes, aislantes térmicamente y acústicamente, y ofrecen una amplia gama de opciones de diseño y personalización.

La madera es un material renovable y sostenible, lo que significa que su impacto ambiental es mucho menor que el de otros materiales de construcción. La construcción de casas de madera también es más rápida y eficiente en comparación con la construcción tradicional, lo que significa que se pueden terminar en un menor período de tiempo.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que la construcción de casas de madera también requiere de un cuidado especial y mantenimiento regular para garantizar su durabilidad y seguridad a largo plazo. Además, es importante trabajar con profesionales capacitados y experimentados en la construcción de casas de madera para garantizar un resultado de alta calidad.

Las casas de madera favorecen al medio ambiente si se sabe utilizar la madera de forma razonable, contrario a lo que se piensa.

Los materiales que se usan normalmente en una construcción afectan al medio ambiente, haciendo que el calentamiento global incremente en proporciones nunca antes vista, es por ello que en este artículo se explicarán las ventajas y el proceso constructivo de casas de madera.

¿Por qué hacer casas de madera?

• La madera es un material ligero que presenta una alta resistencia y un menor costo en la cimentación.
• Alta resistencia a los movimiento sísmicos.
• Su bajo peso hace que no sea un riesgo grave para las personas al enfrentar una rotura o caída de alguna pared en situaciones de terremotos.
• Es de los materiales más flexibles frente a vientos muy fuertes y huracanados.
• Mayor capacidad de aislamiento acústico y térmico, por su composición en lignina y celulosa absorbe gran parte de las ondas acústicas.
• Una casa de madera es térmica, generando confort sin invertir en aire acondicionado.
• El uso de la madera está ligado a la eficiencia energética, porque es un material aislante por naturaleza, por su estructura porosa llena de aire tanto en el ámbito térmico como acústico.
• Son opciones ecológicas y rápidas de fabricar que el sistema convencional.
• La madera mantiene un equilibrio higroscópico con el medio ambiente por su estructura porosa.
• Consume menos energía en su transformación, por lo que produce menos impacto ambiental que otros materiales de construcción en el trayecto de su vida útil.
• Materiales naturales, no derivados del petróleo, ni minería, reciclables y biodegradables.
• Las construcciones como ser ladrillo, cemento, bloques, plástico, hierro, aluminio y otros derivados requieren bastante consumo energético que contaminan el medio ambiente.
• Transporte fácil por su ligereza y menos consumo de otro tipo de material.
• En comparación con los sistemas tradicionales de construcción los costos pueden reducirse entre un 15% a 20%.
• Son materiales de construcción renovables, pero sin olvidar el uso de planes de manejo y no talando bosques sin necesidad.

Historia del método “Ballon Frame” y el “Finger Joint”

Método “Ballon Frame” en casas de madera

Es un sistema de bastidores, utilizado mucho en los Estados Unidos en la construcción de casas de madera, conocido este método como Ballon Frame, hasta el momento es el más utilizado a nivel mundial, porque tiene la ventaja que reduce el tiempo de construcción, se reducen costos y utilización de materiales ecológicos (Mizauge Arquitectura, 2015).

Método del Ballon Frame se remonta durante el siglo XVIII, en los Estados Unidos, como una adaptación a los diversos estilos europeos, se caracteriza por la abundancia de madera con pocos carpinteros, mediante el uso de piezas más livianas, como ser los listones de 1″x2″ (pulgadas).

Método “Finger Joint” en automóviles que llevan madera

Se le atribuye a Henry Ford el sistema conocido como “Finger Joint” o dedo articulado, este método fue utilizado en algunos de sus vehículos en donde se usó madera, el cual le permitía unir trozos de madera sin afectar la estética ni la resistencia de la misma, lo cual le permitía economizar recursos y no desperdiciar madera. Este sistema ahora es muy utilizado en la construcción y es el que dio paso al sistema de entramados ligeros para casas de madera.

Casas de madera: ¿por qué son la opción número uno en Estados Unidos?

Las casas de madera son muy populares en Estados Unidos por varias razones:

• Construcción rápida: Se construyen más rápido que las de ladrillo o bloques de concreto.
• Eficiencia energética: La madera es un buen aislante térmico, lo que ayuda a ahorrar en calefacción y aire acondicionado.
• Sostenibilidad: La madera es un recurso renovable y su producción tiene un menor impacto ambiental.
• Estilo y diseño: Ofrecen un look clásico y acogedor que a muchos les encanta.
• Flexibilidad: Fácil de remodelar o ampliar en el futuro.
• Costo: Generalmente, son más económicas que las casas de materiales como el concreto.
• Tradiciones culturales: En algunas zonas, como en el noreste, la construcción de casas de madera es una tradición que se ha mantenido a lo largo del tiempo.

Estas casas frecen una combinación de eficiencia, estética y funcionalidad que las hace muy atractivas.

Casas de madera prefabricadas

Las casas de madera prefabricadas presentan ventajas notables:

• Rapidez de construcción: al ser prefabricadas, se reduce significativamente el tiempo de construcción en comparación con métodos tradicionales.
• Costo efectivo: la construcción de casas de madera prefabricadas es generalmente más económica en comparación con otros materiales de construcción.
• Sostenibilidad: la madera es un recurso natural renovable y su uso en la construcción contribuye a reducir la huella ambiental.

Sin embargo, también existen desventajas a considerar:

• Vulnerabilidad a incendios: la madera es inflamable, por lo que se deben tomar precauciones adicionales en términos de seguridad contra incendios.
• Mantenimiento regular: las casas de madera requieren un mantenimiento periódico, como pintura y sellado, para proteger la madera de los elementos y prolongar su vida útil.

A pesar de estas desventajas, las casas de madera prefabricadas son ampliamente utilizadas en diferentes países debido a su versatilidad, belleza natural y opciones de personalización.

Comparación de materiales

El cuadro está confeccionado con dimensiones homogéneas para facilitar la comparación entre diferentes valores expresados.

Fuente: Apuntes de construcción en madera, Grupo de Investigación de Madera, Universidad de Valladolid, pág. 1.

Pasos importantes al construir viviendas de madera

• Elegir el sitio ideal para la casa.
• Dividir en parcelas con un orden simétrico cuando se van a realizar una serie de casas.
• Identificar por dónde aparece el sol para diseñar las ventanas de Norte a Sur, y proteger la vivienda del calentamiento interno en el verano.
• Los dormitorios así como la cocina y la letrina deben ir al sur de la casa para evitar malos olores por la dirección del viento.
• Diseño de la casa a construir en el lugar.
• Elección de la madera y corte.
• Secar y curar la madera seleccionada.
• Limpieza del predio en donde se construirá.
• Construcción según diseño y planos.

Recomendaciones antes de hacer casas de madera

• Solo se debe de cortar madera en áreas autorizadas.
• Presentar toda la documentación pedida por la municipalidad, alcaldía o ente encargado de los permisos de construcción en tu localidad.
• Evitar construir en zonas que están muy expuestas a vientos huracanados.
• Recomendable no construir en riveras de ríos o lagunas que pueden ser inundables en tiempos de lluvia.
• No construir en zonas de derrumbe o deslizamientos.
• No cortar árboles en áreas cercanas a ríos u otra fuente de agua.
• Reforestar siempre en donde se ha cortado madera.
• La distancia a un árbol se sugiere que sea como mínimo la altura del árbol más la mitad del mismo, como separación de la casa (H+1/2*H, dónde H es la altura del árbol).
• Anclar los pilotes en el terreno en la misma distancia en que sobresale del suelo.
• Debe tener una continuidad de los pilares principales de la casa hasta el nivel superior para evitar desplazamiento por vientos huracanados.
• Si es una zona muy húmeda y circula mucha agua alrededor, se debe realizar zanjas de drenaje alrededor de la casa para evitar humedad en los pilotes.
• Usar siempre clavos galvanizados o inoxidables.
• Evitar desniveles de terreno mayores al 30%.
• La madera usada para los pilotes o que estará en contacto con el agua se debe usar una mezcla de diesel y aceite quemado, brea u otro material protector contra la humedad y termitas.

Definiciones importantes en el lenguaje de construcción con madera

Pie tablar

Un pie tablar es la unidad de volumen utilizada para representar la pieza cuadrada de madera que presenta un pie por cada lado por una pulgada de espesor, es lo que equivale a la doceava parte del pie cúbico.

Para cubicar una madera se necesitan conocer las siguientes conversiones de medidas:

• 1 cm = 10 mm, 1 Pie = 12 Pulgadas = 30.48 cm, 1 Pulgada = 2.54 cm, 1 m = 100 cm

Para hacer la conversión se necesita la media de ancho y espesor en pulgadas y longitud en pies, para poder encontrar los pies tablar de madera necesaria.

V (en pt)=(E”xA”xL’)/12

V: Volumen en pies tablar

E”: Espesor en pulgadas

A”: Ancho en pulgadas

L’: Longitud en pies

Ejemplo de conversión a pie tablar

V=(4″x8″x22′)/12

V=58.67 pt

En la madera de pino y en otros tipos de maderas podemos ver un efecto de contracción por secado, el cual provoca muchas deformaciones, pero con un secado y corte adecuado podemos reducir las deformaciones a futuro.

Pilotes de madera

En módulos de un nivel y para casas de madera pequeñas se pueden usar pilotes de madera con una sección de 6″x6″ recubiertos con brea en caliente o diesel con aceite quemado, la función de la brea es impermeabilizar la madera de la humedad del suelo al estar en contacto con el mismo.

Estos pilotes son para darle una altura considerable a la casa y no quede expuesta a humedad del suelo. Los pilotes deben ser cimentados sobre zapatas de concreto con un f’c= 175 kg/cm2, los pilotes deben ser anclados al concreto con varillas pasantes de 1/2″. En estos casos para vigas de piso en viviendas pequeñas usar 6″x3″, para carga piso usar 4″x2″.

Tomar en cuenta la siguiente relación de tamaño y distancia máxima entre apoyos de vigas

Medidas de vigas según la distancia

• 1.5 m : 4″x2″
• 2.0 m : 4.5″x3″
• 3.0 m : 4.5″x3″

Reglas y tijeras

• Brases usar 4″x2″, plato 6″x3″.
• Tijeras de techos usar 4″x2″.
• Cargacín usar 2″x3″.
• Piso se puede usar reglas de 1″x10″.
• Forro exterior reglas de 1″x10″.

Techos en cabañas de madera

No se recomiendan techos a un agua, ya que es la forma menos resistente contra el viento, la de dos aguas es un poco mejor, pero los techos a cuatro aguas es la más aerodinámica y resiste mejor los vientos huracanados.

Construir los aleros del techo con un máximo de 45 cm desde la solera superior, para que no sea fácil el levantamiento de la estructura por el viento, pero suficiente para proteger la vivienda de la lluvia y sus infiltraciones de agua en los tramos.

El techo del corredor debe de ser independiente, ya que si el viento levanta esta estructura, no levantaría el resto del techo.

Usar una inclinación de techos entre 25º y 45º, el mejor ángulo para este tipo de construcciones es de 30º, es más fácil para el viento levantar los techos planos.

Techo de aluzinc pintado

Utilizar aluzinc pintado, ya que se ha demostrado que tiene una duración alrededor de los 25 años.

En la colocación de las láminas usar al menos 2 ondas de traslape para evitar infiltración de agua y levantamiento por vientos huracanados.

La estructura del techo, en los largueros apoyarlos sobre los muros y sobre la viga madre, separados a 61 cm.

Si usa teja se debe colocar debajo de la misma una capa impermeable, se trata de una capa de fieltro asfáltico en rollo, traslapando por lo menos 10 cm en los bordes y fijarse al forro del techo con clavos. Las tejas de barro solo pueden colocarse en techos con una pendiente mínima de 25%.

Los clavos o tornillos se deben colocar en la parte alta de la onda de la lámina para evitar a toda costa la infiltración de aguas lluvias.

Humedad de la madera

La madera debe estar seca y no debe sobrepasar el 22% de humedad de la misma con el ambiente en donde se va a instalar.

En la siguiente figura observamos que dependiendo del lugar donde se realice el corte, así­ será la deformación en la madera.

La mayoría de las casas de madera o cabañas en la parte estructural son vigas de pino, se realiza un cálculo según las cargas y dimensiones de la vivienda, normalmente se utilizan vigas de 2″x8″ o 2″x10″ para conformar el entramado del piso en cimentación aislada que va contenida sobre pilotes de madera.

Las vigas secundarias se pueden usar crucetas de 2″x3″ en plataformas que son para el primer piso conformado por vigas principales de 2″x10″

Espesor de los tableros contrachapados según fabricantes

La distancia entre cada viga normalmente se define por la luz máxima (distancia de claros entre cada viga), los largos pueden ser de 2 a 4 m con espesores de 2″x8″ o 2″x10″, en entrepiso y sus entramados con espesores de 2″x6″.

Uso de tabiques

Para los tabiques soportantes como mínimo se debe considerar de la siguiente manera.

Relleno de piso y paredes

En este caso se puede rellenar los espacios en el piso con poliestireno expandido, el cual es un espuma muy rí­gida suministrado por planchas que vienen en color blanco.

En las paredes usar lana de vidrio, es un material que básicamente está constituido por fibras entrecruzadas en una forma desordenada el cual impiden las corrientes de aire en el interior de la vivienda.

Ventanas

Usar un 10% del área de la sala para las ventanas, para dejar suficiente iluminación.

Instalaciones sanitarias

Aquí se separan las aguas negras (w.c.) y aguas grises (lavadero y regadera), por lo que se realiza un pozo de absorción y una fosa séptica.

Pozo de absorción: Se registran todas las aguas grises que vienen directamente del lavadero, lavamanos, duchas y cocina.

Fosa séptica: Se provee todas las aguas negras W.C. de la vivienda, al llegar a la fosa séptica se separaba los residuos, como en el siguiente esquema:

En el artículo siguiente se detalla la construcción de un pozo séptico más detallado: Cómo hacer un pozo séptico en pocos pasos.

Tubería y cableado

En esta etapa se instalan todos los accesorios eléctricos considerados en los planos, luego de terminar los recubrimientos de los acabados.

En casas de madera en donde no se presenta energía eléctrica convencional se puede realizar un diseño con energía solar, se explica más a detalle en uno de nuestros artículos.

Materiales eléctricos necesarios para casas pequeñas

• Cable No. 14 AWG para iluminación.
• Cable No, 12 AWG para tomacorrientes.
• Cajas rectangulares 4″x2″ galvanizada, calibre 16.
• Cajas cuadradas 4″x4″ galvanizadas, calibre 16
• Interruptores de iluminación.
• Focos ahorrativos, preferiblemente con tecnología led.
• Rosetas para las lámparas.
• Tubería para todo el cableado eléctrico.
• Caja de circuitos.
• Breaker.

Especificaciones generales de la casa de madera

• Usar madera de pino clase “B” estructural, pero que contenga un contenido de humedad entre 18% a 22% como máximo.
• La madera usada en soleras de desplante será de 2″x4″x8′.
• Madera para arriostramientos o contravienes de 1″x4″x8′.
• Tablón para cerramientos de puertas 1 1/2″x4″x8′.
• Tablón para corrimientos de ventanas 1 1/2″x6″x8′.
• Soleras, pies derechos y separadores 2″x4″x8′.
• Triplay 12 mm de espesor de 1.22×2.44 m para los forros.
• Clavos de 2-1/2″ para cerramientos.
• 3″ en clavos para unir paneles.
• Clavos de 3-1/2″ para pies derechos.
• Para botaguas usar clavos de 1″.
• Clavos para arriostriamiento 2-1/2″.
• Tablones de 2″x10″x12′, 2″x8″x16′, 1″x8″x8′

Estas especificaciones son para casas de madera pequeñas y todo variará dependiendo del tipo de madera del lugar y el diseño estructural de la misma.

Datos curiosos

• Aproximadamente se pueden extraer 2,000 pies tablar, 15 árboles.
• Letrinas se necesitan 1,000 pies tablar, 7 árboles.
• Cocina se necesitan 2,000 pies tablar, 15 árboles.
• Cuartos, con 3,000 pies tablar, 23 árboles.

Recomendaciones finales

• Usar siempre que se pueda madera sin muchos nudos y sin torceduras.
• No usar madera húmeda o tierna, puedes ver los distintos tipos de secados en este artículo de Wikipedia: Secados de Madera
• Curar toda la madera a utilizar, sumergir la madera en un recipiente por breves momentos con brea caliente, gas, diesel, aceite quemado, comejol, pentaclorofenol u otro curador de madera.
• Sellar toda junta o abertura para evitar que insectos hagan su nido en esa zona.
• Colocar siempre aleros en el techo para proteger más la madera de la lluvia
• La madera recién aserrada no debe estar en contacto con el sol, se agrieta.
• Hacer empalmes de forma segura y muy sencilla.
• No traspasar los clavos en la madera, ya que en la mayoría tiende a rajarse.

Si estás interesado en la construcción de casas de madera, te recomiendo los siguientes libros

• “The Complete Book of Woodworking” de Tom Carpenter: Este libro es un recurso completo para la construcción de casas de madera, con información detallada sobre cómo trabajar con madera, cómo seleccionar herramientas y materiales, y cómo construir muebles y estructuras.
• “Building with Wood” de James Kachadorian: Este libro es una guía práctica para la construcción de casas de madera, con un enfoque en la seguridad, la sostenibilidad y la eficiencia energética.
• “Timber Framing for the Rest of Us” de Rob Roy: Este libro es una guía accesible para la construcción de casas de madera, con un enfoque en el uso de materiales reciclados y sostenibles.
• “The Art of Building with Bales: A Guide to Straw-Bale Construction” de Peter Mack: Este libro es una guía para la construcción de casas de madera con balas de paja, un material sostenible y económico para la construcción de viviendas.
• “The Log Home Maintenance Guide” de Monte Burch: Este libro es un recurso esencial para aquellos que poseen una casa de madera, con información detallada sobre cómo mantener y reparar una estructura de madera a lo largo del tiempo.
• Manual de construcción en madera para viviendas de bajo costo resistente a desastres en la Moskitia (Honduras / Nicaragua), 2013; Comisión Europea, Copeco, GVC, Goal.
• Manual la construcción de viviendas en madera, Corporación Chilena de la madera, CORMA.
• Basculan, R; Ghio, V; De Solminihac, H; Serpell, A, Innovación Tecnológica en la Construcciones, editorial Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile, 1998.
• Manual de construcción de viviendas de madera, SENCICO, servicio nacional de capacitación para la industria de la construcción.
• Manual práctico de ubicación de madera rolliza – aserrada, Veeduria forestal comunitaria CORPIAA – ATALAYA, Perú.
• Cómo hacer nuestra casa de madera, Fosovi, 1992.
• Manual de autoconstrucción de vivienda con madera, Semarnat, secretaria de medio ambiente y recursos naturales.

Espero que estos libros te sean útiles en tu camino hacia la construcción de tu hogar de madera.

Conclusiones

En conclusión, después de realizar un análisis técnico exhaustivo en anteriores artículos entre casas de madera, casas de ladrillo, casas de bloques y casas de adobe, se puede concluir que cada tipo de construcción tiene sus propias ventajas y desventajas. Las casas de madera ofrecen una excelente eficiencia energética y son más sostenibles en comparación con otras opciones. Las casas de ladrillo y bloques son más duraderas y brindan una mayor resistencia estructural. Por otro lado, las casas de adobe son una alternativa tradicional que ofrece un excelente aislamiento térmico solamente, tienen un alto riesgo estructural.

Como ingenieros, es importante tener en cuenta estos aspectos técnicos al elegir el tipo de construcción más adecuado para nuestros proyectos. También nos gustaría conocer su opinión al respecto. ¿Qué tipo de construcción preferiría utilizar y por qué? ¡Déjenos sus comentarios en este artículo!

¡Esperamos que este análisis técnico les haya sido útil y esperamos escuchar sus opiniones!

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