(Buenos Aires, 21 de diciembre de 2016). El Advanced Framing (en adelante AF) -también conocido como Optimum Value Engineering (OVE) en Norteamérica- es un sistema de entramado ligero (EL) optimizado respecto del tradicional. Fue desarrollado por la Asociación Nacional de Constructores de Casas de Estados Unidos (NAHB) en la década de 1960. Fuente. Boletín de información técnica AITIM de España.
El Advanced Framing (AF) – también conocido como Optimum Value Engineering (OVE) en Norteamérica- es un sistema de entramado ligero (EL) optimizado respecto al tradicional. Fue desarrollado por la Asociación Nacional de Constructores de Casas de Estados Unidos (NAHB) en los años 60, aunque su implantación masiva no se ha producido hasta la progresiva incorporación de mayores exigencias energéticas por parte de la mayoría de los códigos de construcción de Norteamérica (se ha desarrollado en paralelo en Estados Unidos y Canadá y simultáneamente en Europa).
Este nuevo sistema tiene unas repercusiones técnicas y económicas importantes ya que (aproximadamente) el 90% de los norteamericanos vive en viviendas unifamiliares y el 90% de éstas son de entramado ligero de madera (tanto EL como el AF), proporción todavía mayor en las viviendas populares (de gama media-baja) donde prima el factor precio.
Objetivos del Advanced Framing
El entramado ligero tradicional podía y debía mejorarse, estableciendo algunos criterios de racionalidad que la propia práctica iba sugiriendo. El objetivo primordial de este cambio ha sido optimizar el sistema de entramado ligero en aras de una mayor eficiencia estructural, ahorro de costos y mejora de las prestaciones térmicas.
El segundo objetivo ha sido simplificar los trabajos de instalación y el tiempo de construcción (hay que mencionar que el sistema requiere una planificación adicional respecto al EL, cuya práctica estaba muy implantada y presa de algunos vicios).
Los costos de materiales y de personal son menores. Se reduce además el desperdicio de materiales por la simplificación de la instalación.
Componentes
El nuevo sistema unifica las separaciones a ejes de todos elementos estructurales (montantes de muros, viguetas de forjados y cerchas de cubierta) haciéndolos coincidir geométricamente para que la distribución de cargas verticales sea contigua hasta la cimentación.
Esta coordinación modular básica o separación a ejes mayor que la del EL tradicional: de 60 cm (24”), la cual es más adecuada para las mantas aislantes y es compatible con las dimensiones de los tableros. Lo es también para las ventanas más habituales, aunque no es para puertas que requieren un tratamiento especial aunque sencillo.
Entramado de muros
La modulación de 60 cm obliga a secciones de montantes mayores, que los del EL tradicional de 2×6” (38 x 140 mm) que se basa típicamente en la escuadría de 2 x 4” (38 x 89 mm) separados a 16” (40 cm).
Transversalmente el EL dispone de una carrera inferior y doble carrera superior, tres montantes en esquina y múltiples zoquetes (montantes cortos), en alféizar y dinteles, doblados en huecos.
El sistema AF reduce redundancias colocando solamente los elementos estructurales imprescindibles. A los montantes de 2 x 6” separados a 24” se añade solo una carrera superior y dos montantes en esquina en vez de los 3-4 del EL2.
En definitiva, y tomando como ejemplo una vivienda tipo de 70 m2 en dos plantas (140 m2 en total), el número de montantes con sistema 2 x 4” está en torno a 200, mientras que en el sistema AF, baja a 150. Es decir, supone una disminución del 25% (sin incluir costos de instalación).
El mayor riesgo del nuevo muro es el de movimiento o pandeo de los montantes (sobre todo en las esquinas), con la consiguiente fisuración de los tableros de cartón yeso interiores. Esto desaparece si se usan tableros con espesores de 1/2“ (12,5 mm), lo cual es ya práctica habitual en Norteamérica.
Para evitarlo se usan traveseros horizontales y especialmente en torno a las puertas que ocupan módulo y medio entre montantes.
Entramado de forjado
En el sistema AF las viguetas de forjado de madera aserrada del EL se sustituyen por viguetas de doble I o de madera reconstituida (LVL, PSL o MLE).
Al igual que en los muros, esto se traduce en un menor número de viguetas, cuyo único problema suele ser la rigidez del forjado. Para evitar el pandeo y las vibraciones se recurre a un mayor grosor del tablero de cerramiento (pasa de 15,8 mm a 19 mm). En el caso de una vivienda-tipo como la mencionada (de 70m2) la disminución del número de viguetas es de 14, lo que, económicamente viene a compensar con el mayor grosor del tablero y el mayor precio de las viguetas. Como ventaja, eligiendo productos estructurales de este tipo se pueden incrementar las luces y las separaciones de vigas y pares reduciendo en torno a un 30% su número en relación al EL tradicional. Otro elemento positivo del aumento del canto es que se despliegan con más facilidad las instalaciones (aire acondicionado, saneamiento, etc.).
Cerchas de cubierta
A diferencia del EL tradicional que admite ocasionalmente los pares en cubierta, el AF siempre utiliza cerchas prefabricadas por el ahorro en mano de obra que suponen su mayor eficiencia estructural. Han de ser diseñadas y calculadas para la misma separación a ejes de 60 cm.
Otros componentes
El resto de componentes del sistema AF es similar al entramado ligero, y muy similar al SIP, cuya información puede encontrarse en muchas fuentes (en español y adaptado a España) fundamentalmente dos libros: Casas de Madera (AITIM, 2005) y Sistema plataforma con entramado ligero de madera aplicado a viviendas unifamiliares (Bellisco, 2008). Entre ellos destacamos los siguientes: Carreras superior e inferior, aislante flexible o disgregado, barrera de vapor, lámina impermeabilizante, herrajes de unión y fijaciones, durmiente de madera tratada, etc.
Propiedades del sistema Advanced Framing
Las propiedades del sistema AF son muy similares a las de EL, aunque mejorados en algunas prestaciones (especialmente la térmica). Igualmente se encuentran en la bibliografía mencionada más arriba pero se incluyen a continuación de forma sintética.
Simplicidad de construcción
No se requiere de personal especializado en carpintería.
Costos de construcción
Son mayores que el sistema SIP pero menores que los del EL que lleva más elaboración y mayor número de piezas. La mayoría de los componentes pueden manejarse por uno o dos operarios, debido a su poco peso y pequeña dimensión.
Ahorro en cimentación
Al ser muy ligero, su cimentación puede ser superficial (zapatas o dados de hormigón aislados, murete corrido, etc.).
Flexibilidad
Hay muy pocas restricciones de diseño y más opciones para customizar o personalizar desde una cabaña hasta una mansión.
Durabilidad
La perdurabilidad de las propiedades resistentes y aislantes del sistema AF, como en el entramado ligero, dependen de que se mantenga en el tiempo la integridad de la estructura del muro.
Son especialmente necesarias:
– La lámina impermeable-transpirante que se coloca en la parte exterior del muro y debajo del revestimiento de fachada. Se fija sobre el tablero de cerramiento. Es recomendable que entre ésta y el revestimiento, exista una cámara de aire ventilada.
– La barrera de vapor que impide que se produzca condensación en el interior del muro.
– El revestimiento de fachada impermeable, durable y con encuentros y juntas resueltos adecuadamente para evitar filtraciones o acumulaciones de agua.
Eficiencia energética
El sistema proporciona un mayor espacio para aislamiento que el EL tradicional y, al disminuir el número de montantes y vigas, baja el número de puentes térmicos.
El AF es un sistema económicamente efectivo para cumplir o superar los requisitos de todos los códigos constructivos de Estados Unidos maximizando el espacio dedicado a aislamiento y minimizando las holguras y puentes térmicos, lo que se traduce en una significativa mejora del rendimiento energético y en un ahorro de costes para el constructor.
Además de maximizar el espacio para el aislamiento, el AF simplifica su instalación y sellado que mejora la permeabilidad al aire. El entramado convencional puede dejar pequeñas cavidades y en las intersecciones de paredes y las esquinas pueden ser difíciles de aislar y sellar eficazmente. Gracias al menor número de elementos en el entramado, es más fácil para el constructor aplicar el aislamiento y una envolvente más estanca.
Como los códigos de energía se han vuelto cada vez más estrictos, el AF se ha vuelto más popular en zonas climáticas donde tienen la exigencia de valores R de la pared más altos.
Aunque el entramado de 2 x 6” a 16” a ejes era ya común en muchos estados del norte de Estados Unidos con demandas de energía más restrictivas, el aumento de la separación entre montantes 24” no hace sino que el aislamiento sea más eficaz.
Certificaciones energéticas
En Estados Unidos existe un programa de ahorro de energía similar al Programa 2020 de Europa. Se trata del ENERGY STAR ® desarrollado por la Agencia de Protección del Medio Ambiente de Estados Unidos para promover el uso de productos y prácticas de eficiencia energética. El sistema AF ayuda significativamente a los constructores a que cumplan con los requisitos necesarios para la etiqueta ENERGY STAR. También existe una categoría similar a las viviendas de Consumo Casi Nulo. Se trata del Zero Energy Ready Home otorgada por la misma Agencia, que reconoce que la casa es tan eficiente desde el punto de vista energético que puede hacer innecesario el uso de una energía externa a la propia casa.
Comprobación del Advanced Framing con el CTE
El CTE en su DB Ahorro Energético que es la norma que se ocupa de esta materia mediante unos condicionantes de partida basados en la localización geográfica, uso del edificio, orientaciones, etc., marca una transmitancia límite (y máxima) según el tipo de cerramiento. Para analizar el sistema se consideran los coeficientes de conductividad térmica de cada material y, conocidos los espesores, se pueden establecer las transmitancias térmicas globales.
Finalmente se deben calcular los puentes térmicos.
Hay que tener en cuenta que se trata de un cálculo ideal ya que, por errores de instalación de la manta aislante, al carecer de rigidez se puede producir un asiento por gravedad, disminuyendo la capacidad aislante del muro. Toda la envolvente debe disponer de una capa retardadora de la difusión del vapor de agua en la parte caliente de los cerramientos. Otra lámina, al exterior, garantiza la impermeabilización y estanquidad al aire exterior y al agua de lluvia pero es permeable al vapor de agua.
Limitación de la demanda energética
Debido a las características de un edificio estándar de AF la comprobación del CTE se podría realizar con la opción simplificada. Los datos de partida serían: definición del uso del edificio, permeabilidad al aire de las carpinterías, condensaciones y clasificación de los espacios.
La envolvente térmica será la comprendida entre todos los cerramientos, suelos y cubiertas que envuelven los espacios habituales.
Los únicos puentes térmicos a considerar serían los vidrios (los elementos estructurales de madera solo lo serían de una manera teórica). Analizando solo la envolvente estándar, excluyendo las cubiertas planas o inclinadas, el forjado sanitario, los vuelos sobre el espacio exterior, los forjados y muros sobre los locales no calefactados, los muros interiores y los huecos muro se calcula de forma convencional, como la inversa de la suma de las resistencias térmicas de las distintas capas.
Los datos serían los siguientes: comprobamos, por tanto lo que ya sabíamos, que la resistencia térmica del muro AF es mayor que la del EL por lo que su transmitancia térmica es menor, es decir, es más aislante. A partir de los cuadros de transmitancias térmicas exigidas a los cerramientos de la envolvente en la zona climática tendremos las reducciones para el sistema AF que en la mayoría de los casos están muy por debajo de los exigidos.
Un ejemplo completo y detallado se encuentra en el libro Sistema plataforma con entramado ligero de madera aplicado a viviendas unifamiliares.
Eficiencia estructural
Como se ha dicho, se trata de un sistema que en Norteamérica se denomina “engineered”, es decir, estructuralmente optimizado, sin los vicios del EL tradicional. Por ello se comporta mejor ante el sismo, huracanes, tifones y tornados.
Todas las soluciones constructivas al alcance de cualquiera gratuitamente
Al ser un sistema aceptado en Estados Unidos y Canadá, son las propias agencias de construcción las más interesadas en promoverlo. En códigos de construcción de diferentes estados y provincias de Norteamérica no se requiere proyecto siempre que se cumplan una serie de disposiciones técnicas. Por ello existen para cualquiera, planos para CAD de todos los detalles constructivos habituales de este sistema.
Fuente y fotos: AITIM número 296.
