Vivienda unifamiliar con paneles estructurales G-Brick

ANTECEDENTES
Este proyecto nace de la intención del cliente de construir una vivienda unifamiliar, situada en la localidad del norte de España, Baños de Río Tobía (La Rioja). Se trata de un proyecto ambicioso en cuanto a las prestaciones del edificio y al sistema constructivo, ya que desde el inicio del encargo se recurre a sistemas de construcción prefabricada y en seco, y se demanda la obtención de elevadas prestaciones térmicas, con el objetivo de obtener la certificación Passivhaus.

El proyecto de arquitectura se desarrolló en los primeros meses de 2016. La construcción comenzó en el mes de marzo con la pre-fabricación en taller de muros y cubierta, que se llevaron a obra en un transporte en 2D, para reducir los tiempos de obra a simplemente 6 semanas.


PROGRAMA
El programa de necesidades estableció la construcción de un edificio de vivienda unifamiliar que albergase un dormitorio doble, una zona de estar, cocina y comedor, un almacén, un baño y dos aseos. El programa se completó con un espacio exterior cubierto de porche y un jardín al aire libre que incluye un espacio para el estacionamiento de un vehículo en espacio abierto.

A pesar de tratarse de un caso estándar en tipo, programa y dimensiones, se ha evitado caer en los tópicos habituales y, por el contrario plantear un edificio de vivienda contemporáneo desde cualquier punto de vista: tipológico, constructivo, espacial, al margen de convencionalismos estéticos y/o constructivos; teniendo presente en todas las fases de su concepción y ejecución criterios de eficiencia energética.

La solución elegida nace del estricto cumplimiento del programa requerido en el condicionado en todos sus aspectos, haciendo énfasis en la calidad de los espacios resultantes, de la ejecución material y del buen comportamiento energético del conjunto.

DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
La vivienda se desarrolla enteramente en una sola planta y sin desniveles a lo largo de su superficie construida. Presenta una forma longitudinal en sentido norte – sur, y se alinea con el límite situado al oeste, creando una medianería con el predio colindante. La fachada sur a la calle veintinueve de junio también se ajusta a la alineación de parcela. De este modo, queda liberada la parte de parcela correspondiente al lado este, que queda destinada a jardín de uso privativo.

El volumen longitudinal presenta una cubierta inclinada a un agua, que desciende hacia el jardín. Por este lado, la alineación del volumen queda rota por la prominencia del cuerpo correspondiente a la sala de estar, que de este modo disfruta de una mayor presencia de la zona verde. Este segundo cuerpo cuenta con una cubierta inclinada a dos aguas, que se macla con la cubierta principal anteriormente mencionada.

Las dimensiones principales del volumen son 22 por 4,15 metros, y el cuerpo de la zona de estar mide 4,80 por 3,90 metros. Las pendientes de las cubiertas oscilan entre el 16% y el 21%. La altura de cornisa es de 2,57 metros, y la de cumbrera de 3,55 metros.

El jardín, por su parte, respeta la topografía original del terreno, quedando a un nivel ligeramente inferior al del interior de la vivienda.

CIMENTACIÓN
Como sistema de cimentación se ha optado por la ejecución de una solera de hormigón de 25 cm de espesor apoyada sobre el terreno y aislada por su cara inferior. El elevado espesor de esta solera es debido a exigencias térmicas (como resultado de una masa elevada, esta solera actúa como sumidero térmico suavizando las temperaturas diurnas y nocturnas), de modo que a efectos mecánicos queda sobredimensionada.

Sobre esta solera apoya el conjunto del sistema estructural.

ESTRUCTURA Y ENVOLVENTE
La estructura y el cerramiento están formados por panel sándwich estructural autoportante “Garnica Brick” 12/100/12, colocado en vertical y modulado a 1.200 mm. Las uniones entre paneles se realizan mediante chavetas de madera insertadas en el alma del panel y atornilladas entre sí.

El panel se compone de un alma de aislante térmico poliestireno extruido (XPS) de 10 cm de espesor y dos tableros contrachapados de madera Duraply de 12 mm. Estos paneles presentan una adecuada resistencia tanto a compresión y pandeo como a flexión y especialmente ante esfuerzos horizontales, gracias a que actúan como un diafragma en su propio plano. La unión de paneles dispuestos ortogonalmente entre sí formando una caja da como resultado un conjunto ligero y de gran rigidez, capaz de vencer todas las solicitaciones a que se vea sometida la estructura.

La estructura de cubierta se construye con el mismo panel tipo sándwich “Garnica Brick” 12/100/12, apoyados en fachadas. Las uniones de paneles y los nudos se resuelven con auxiliares de madera de pino tratada en autoclave para protección contra hongos y humedad. Debido a la luz entre apoyos relativamente elevada (3,60 metros de proyección horizontal), los paneles quedan reforzados en su cara inferior por un suplemento de correas de madera de sección 10 x 6 cm, destinadas a vencer los esfuerzos a flexión.

Adicionalmente, se plantea el empleo de dos pilares de madera de sección 15 x 15 cm destinados a sostener la parte de cubierta correspondiente al porche exterior cubierto, donde el empleo de los paneles como elemento sustentante no es recomendable por razones arquitectónicas.

La solución propuesta parte de un sistema constructivo que por sí mismo es mucho más respetuoso con el medio ambiente, comparado con la construcción tradicional. Basta con tomar conciencia del peso que el volumen construido tendrá, comparado con el mismo edificio realizado con albañilería tradicional. Es evidente que el saldo de consumo energético entre ambos sistemas constructivos es clamorosamente favorable a la construcción ligera. A ello se puede añadir también el ahorro que supone que los operarios y el material de construcción no sea necesario transladarlos a la zona de obra, al ser totalmente elaborado en taller. Además de estar fundamentalmente construido con madera: el único material de construcción completamente regenerable, y con un ciclo de vida de producto libre de residuos.

CUBIERTA
Cubierta inclinada formada por 10 cm de aislamiento exterior de XPS apoyado sobre el panel de formación del faldón. Lámina impermeabilizante transpirable tipo Tyvek, enrastrelado, y chapa prelacada tipo Arval Chantilly 5.40.900 T. Sobre dicha chapa se sitúa un enrastrelado con perfil omega de acero galvanizado sobre el que se atornilla la cobertura de chapa imitación teja cerámica de colores terrosos.

Dado que todas las cornisas de los faldones dan a jardín de uso privativo, se prescinde de canalón, vertiéndose el agua de lluvia directamente al terreno.

FACHADA
Fachada formada por 10 cm de aislamiento exterior de XPS fijado sobre el panel estructural de fachada. Lámina impermeabilizante transpirable tipo Tyvek. Acabado con tablero de cemento reforzado con fibras tipo Euronit sobre enrastrelado con perfil omega de acero galvanizado fijado por tornillos al panel estructural, dejando una cámara de aire ventilada.

PARAMENTOS VERTICALES
Los muros estructurales de panel de madera y aislamiento se trasdosan con una placa de cartón yeso tipo Pladur de 13 mm de espesor sobre perfilería autoportante de acero galvanizado con cámara de aire rellena con manta de lana de roca de 50 mm, excepto en los locales anteaseo, aseo y despensa, en los que se emplea trasdosado directo con la misma placa.

Las divisiones para compartimentación de espacios se ejecutan mediante tabiquería autoportante de placas de cartón yeso tipo Pladur de 13 mm sobre perfilería autoportante de acero galvanizado. En cuartos húmedos se emplea un revestimiento adicional de alicatado, sobre placa de cartón yeso resistente a la humedad.

PAVIMENTOS Y TECHOS
Pavimento de tablero de roble barnizado, excepto en cuartos húmedos en los que se emplea alicatado de gres blanco roto. La terraza exterior se reviste de gres gris oscuro, apto para exterior.

Techo trasdosado de tablero contrachapado Garnica de 12 mm de espesor, visto. En cuartos húmedos, falso techo suspendido de placa tipo Pladur 13 mm, y falso techo suspendido modular registrable en despensa. En las zonas exteriores cubiertas la chapa de cubierta tipo Arval Chantilly prelacada blanca queda a la vista.

CARPINTERÍA
Carpintería exterior de PVC fijada a tapa de madera en función de premarco, sellado con cordón de silicona y cinta adhesiva hermética. Huecos batientes y fijos. Estor enrollable opaco en dormitorio. El vidrio empleado es tipo Climalit 3+3/12/4/12/4 con doble cámara. El conjunto carpintería – vidrio ofrece un elevado nivel de aislamiento térmico. La puesta en obra se ha diseñado con el fin de alcanzar la máxima estanqueidad al aire posible.

La carpintería interior se compone de puertas pivotantes de madera acabado blanco y herrajes de acero inoxidable acabado mate.

INSTALACIONES
La instalación de climatización está diseñada para minimizar el consumo de energía primaria. Se adopta un único punto de entrada y salida de aire del exterior para toda la vivienda, en el que se coloca un recuperador de calor de muy alta eficiencia. Un mecanismo de extracción integrado en el sistema asegura las renovaciones de aire necesarias. La producción de calor es asumida por una resistencia eléctrica con una potencia de 2 kW.

SISTEMA DE PREFABRICACIÓN: PANEL GARNICA BRICK
Como resultado de una intensa búsqueda de nuevas aplicaciones y evoluciones al tablero de madera contrachapado, Garnica ha desarrollado una nueva gama de producto denominada G-Brick SIP, tableros formados con contrachapado Durable resistente al ataque de hongos e insectos y un núcleo de XPS de alta resistencia a la compresión, que hace posible un producto final de altísimas prestaciones mecánicas, térmicas y constructivas.

Se trata de un sistema constructivo ideal para proyectos de gran eficiencia energética, mediante un excelente aislamiento térmico y hermeticidad, ideal para proyectos pasivos, como el proyecto certificado “passivhaus” de vivienda unifamiliar en La Rioja.

Estos paneles estructurales, garantizan la máxima durabilidad da las construcciones, ya que los tableros de madera que los forman están fabricados con una tecnología de tratamiento de madera especialmente desarrollada para el contrachapado, certificados como clase de riesgo 3.

Al mismo tiempo, los paneles incorporan un núcleo de XPS, producto de muy baja densidad pero de prestaciones mecánicas y térmicas muy interesantes, que aporta al panel ligereza, rigidez y facilidad de mecanizados, con una transmitancia térmica en sus 124mm de espesor de 0.32 W/m2K.

En el desarrollo del sistema constructivo, se ha llegado a un nivel de detalle constructivo, que permite una solución con puentes térmicos muy controlados, de fácil instalación en obra, y que permite no emplear cinta adhesiva hermética en la mayoría de uniones, asegurando la máxima hermeticidad de las juntas. Esta ventaja tan importante, ha sido desarrollada gracias a la colaboración con varios arquitectos y empresas constructoras, y supone un avance muy importante en la filosofía constructiva de proyectos pasivos.

SOSTENIBILIDAD: CERTIFICACIÓN PASSIVHAUS
Como ya se ha mencionado, tanto en el proceso de proyecto como en la ejecución se ha puesto especial énfasis en obtener una construcción sostenible. Este hecho implica a todos los aspectos del proyecto, desde el planteamiento volumétrico general y la distribución interior, pasando por el aspecto constructivo y el modo en que se plantean las instalaciones.

Con el fin de poner de relieve los resultados obtenidos, se ha optado por seguir el proceso de certificación ofrecido por el Passivhaus Institut de Alemania, sin duda uno de los más prestigiosos y exigentes en la materia. Este instituto independiente ha establecido un método de cálculo basado en algoritmos para determinar con gran precisión el comportamiento que tendrá una construcción ya desde la fase de proyecto.

Para asegurar el éxito del proceso, el certificador participa en el proyecto desde el inicio de la fase de diseño, y lo acompaña hasta su completa terminación. En la fase de obra, uno de los hitos más relevantes es el test de estanqueidad realizado una vez que la envolvente está terminada. Este test fue realizado en mayo de 2016, y gracias a él quedó demostrada la idoneidad del sistema, obteniéndose un valor de 0,47 l/h ante una presión de 50Pa, valor ampliamente inferior al 0,6 l/h requerido por el Instituto, y sin necesidad de correcciones sobre la marcha.

Al terminar la obra se realizó un segundo test de estanqueidad para comprobar que las modificaciones aportadas en las fases finales de obra no afectan negativamente al comportamiento del conjunto, y se obtuvo la certificación Passivhaus institute sin ningún problema.