Hablamos de Lean Construction, la metodología que mejora el procedimiento para la entrega de un producto adaptado al cliente con la eliminación de las pérdidas que, habitualmente, nos encontramos

Medir la productividad es medir la eficiencia y, por lo tanto, es medir el retorno que se produce en un proceso productivo con referencia a una aportación inicial

No es ninguna novedad decir que la productividad, la capacidad de producción por unidad de trabajo, en el sector de la construcción es de las más bajas de los sectores productivos. El INE (Instituto Nacional de Estadística) publicaba, en un análisis económico de la productividad por sectores del año 2007, que la industria tenía una productividad media por hora trabajada de 32 €, el sector servicios, de 29 €, y la construcción se situaba por debajo de la media económica, con 23 €. Aún por debajo, se sitúan la agricultura, la ganadería y la pesca, con 15 €. Estudios posteriores de otras fuentes proyectan una tasa de crecimiento de productividad para los próximos años de más del 6 % para la agricultura, la ganadería y la pesca, mientras que la construcción tiene una tasa de crecimiento de en torno al 2 %.

Pero, ¿la productividad no es uno de los aspectos en el que todo empresario debería focalizar sus objetivos? Efectivamente, medir la productividad es medir la eficiencia y, por lo tanto, es medir el retorno que se produce en un proceso productivo con referencia a una aportación inicial. En clave económica, mejorar la productividad es mejorar el beneficio. Aun así, son muchos los aspectos que afectan a la productividad, y no es trivial mejorarla. Factores como la legislación, la política económica, las infraestructuras, el medio ambiente, la creación de conocimiento, el aprendizaje organizativo, la toma de decisiones, la influencia sindical, la capacitación, la calidad de la fuerza de trabajo, la energía, el diseño del producto, la logística, el almacenamiento, la manipulación, la vida útil de los equipos y las tecnologías, los flujos de trabajo, la curva de aprendizaje, la inversión en investigación o la ética del trabajo^[1], entre muchos otros factores, influyen en la productividad.

La optimización productiva es algo intrínseco al ser humano, y de forma intuitiva o racional tenemos tendencia a buscar la eficacia de nuestras acciones

Optimización productiva

La historia de la optimización productiva suele situar a principios del siglo XX los primeros episodios de optimización, y se orienta a las cadenas de fabricación de la industria pesada automovilística. La optimización productiva es algo intrínseco al ser humano, y de forma intuitiva o racional tenemos tendencia a buscar la eficacia de nuestras acciones, por pura optimización de esfuerzos. Podemos fácilmente imaginar que un pescador con experiencia sabe seleccionar el recorrido de su barco durante la jornada y decidir cuál es la hora del día óptima para evitar esperas o tener que repetir alguna tarea inefectiva.

El sector industrial fue el que protagonizó los primeros episodios de optimización de procesos de producción en serie, y también fue el sector industrial el que llevó hasta niveles muy elevados de sofisticación el análisis y la mejora de los procesos. Aunque el nombre —Lean Manufacturing— surgió más adelante, los fundadores de la automovilística Toyota son considerados los precursores de la cultura Lean. Sakichi y Kiichiro Toyoda y el ingeniero Taiichi Ohno, mediante el desarrollo del TPS (Toyota Production System) tenían el ambicioso objetivo, avivado por la posguerra de la Segunda Guerra Mundial, de conseguir una alta calidad, una reducción de plazos de entrega y con un bajo coste. Su metodología se fundamentaba en diferentes aspectos, como la fabricación en flujo continuo, la automatización y estandarización, la mejora continua, la eliminación de defectos y el autocontrol.

Como símil sobre el que se podrán buscar, más adelante, referencias en el sector de la construcción, estos ilustres japoneses elevaron su metodología de trabajo con cambios concretos: conseguir disponer de recursos humanos polivalentes, introducir en todos los procesos sistemas automáticos de comprobación de calidad, reducir el inventario, usar maquinaria de reducidas dimensiones y flexibilizar los procesos para adaptarse a la demanda.

Podemos definir Lean como la metodología de la creación y flujo de valor y la eliminación continua de residuos (en todo el amplio significado del concepto).

Lean Construction

Podemos definir Lean como la metodología de la creación y flujo de valor y la eliminación continua de residuos (en todo el amplio significado del concepto). Trasladando el concepto al Lean Construction, podemos hablar de la metodología que mejora el procedimiento de construcción para la entrega de un producto adaptado al cliente, con la eliminación de todas las pérdidas que habitualmente nos encontramos en el proceso. Todos los técnicos somos conscientes de estas pérdidas, que ya parecen parte inseparable del sector de la construcción. En el diseño de un sistema de distribución de fluidos, conocemos perfectamente las pérdidas de carga que implica la incorporación de un codo a 45º o 90º, o que implica que tendremos que elevarnos tres metros sobre el plan de trabajo. El método Lean viene a ayudarnos a identificar estas pérdidas y residuos, y las clasifica en 8 grupos:

1. Transporte. Todo el desplazamiento de personas o recursos que no está relacionado directamente con el aumento de valor es un residuo, y se debe eliminar porque implica, entre otras cosas, pérdida de horas de trabajo y riesgo de daños durante el transporte. Puede estar relacionado con el traslado de materiales dentro de la obra, por una mala distribución de los flujos de materiales y personas.
2. Inventario. Cuando el acopio de material es excesivo, se está haciendo un uso inadecuado del espacio y se está perdiendo capacidad económica, debido al capital retenido en dichos materiales. El amontonamiento siempre conlleva un riesgo de deterioro y de inadaptabilidad a los cambios que se debe evitar.
3. Movimiento. El movimiento se define por contraposición al trabajo. Mover un elemento para añadir valor es trabajar; mover un elemento sin añadir valor es residuo. En este grupo se incluyen desplazamientos ineficientes, pero también movimientos o gestos de los trabajadores que no aportan valor y se producen por utilizar equipos inadecuados o por un espacio de trabajo que no optimiza.
4. Espera. Se refiere a los períodos de tiempo de inactividad. Generalmente, están relacionados con la espera de material a suministrar o con la espera de un trabajo predecesor que no se ha finalizado. Este grupo implica un desperdicio de horas de trabajo, y representa una de las principales pérdidas del proceso constructivo.
5. Sobreprocesamiento. Cuando en un proceso se incorporan elementos innecesarios y accesorios, o se inspeccionan y controlan de forma excesiva o duplicada, o cuando se duplican actividades, o cuando se incorporan acciones redundantes, o cuando las comunicaciones son reiterativas, se está produciendo sobreprocesamiento y no se está añadiendo valor al proceso.
6. Sobreproducción. Está considerado el más grave de los residuos de la construcción. Se entiende por sobreproducción cuando se produce más de lo necesario, más rápido de lo necesario o antes de que sea necesario. Estas situaciones acaban resultando un exceso de inventario, consumo de recursos y costes.
7. Defectos. En la construcción se relaciona más con el concepto de calidad, y tiene lugar por errores en el proceso de diseño, proyecto, especificación, replanteo o ejecución porque no se ha utilizado la metodología adecuada o porque no se dispone de la cualificación pertinente (tanto en el ámbito técnico como en el ámbito de mano de obra). Tiene consecuencias evidentes por la repetición de parte del trabajo, en el coste, el tiempo y la satisfacción general.
8. Desperdicio de talento. La creatividad y las virtudes individuales o colectivas de los diferentes agentes se deben aprovechar. No escuchar propuestas o ideas implica pérdida de oportunidades de mejora y desmotiva a los trabajadores y colaboradores.

Como profesionales, hemos pisado muchas veces una obra, y sabemos que cuando paramos y observamos lo que está realmente pasando en ese momento en la obra, podemos identificar muchas de estas pérdidas. Hay estudios que cuantifican en una cuarta parte sobre el total lo que hace referencia a estas pérdidas, estos recursos que se desperdician en el global de un proceso constructivo. Por ejemplo, en una promoción de cuatro bloques, supondría que el cuarto bloque construido se edificaría gratuitamente.

Situaciones de obra poco eficientes o realmente desafortunadas

¿Dónde tenemos que firmar?

Esta metodología, en nuestro sector, viene a luchar contra la falta de coordinación entre agentes, la baja productividad, los precios contradictorios, el proyecto con contenido deficiente, la falta de rigor en el cumplimiento de las medidas de seguridad y salud, las estructuras jerarquizadas, la falta de comunicación, la confrontación en el triángulo promotor-técnicos-constructora, el escaso almacenamiento del conocimiento y los incumplimientos sistemáticos de los plazos de entrega. ¿Dónde tenemos que firmar?

Esta estrategia de trabajo es compatible, y encuentra ciertas sinergias, con otras conocidas metodologías o conceptos, como el LPS (Sistema del Último Planificador), el IPD (Entrega de Proyecto Integrado), la economía circular, el método del camino crítico o el BIM (Modelado de Información de Construcción).

Hay algunas metodologías, procedimientos o herramientas de trabajos que son muy afines a la cultura Lean, se acostumbran a implementar en los despachos profesionales y, sobre todo, en las obras, para potenciar la lucha contra las pérdidas y la generación continua de valor:

LPS – Sistema del Último Planificador

Es más conocido como Last Planner System, y un sistema pensado para garantizar el flujo continuo de trabajo. Está basado en un entorno, una habitación, donde se dispondrá de forma muy simplificada de la información de planificación de las tareas.

La persona encargada que liderará las sesiones suele ser el jefe de obra, acompañada por los representantes de cada una de las especialidades de las tareas que se deberán ejecutar, que evaluarán de forma muy visual las restricciones para ejecutar un determinado trabajo, los trabajos dependientes, los rendimientos de cada tarea, los errores anteriores y las mejoras relacionadas, las oportunidades y las variantes. Los conceptos de rendimiento (viviendas por día, m² por semana, etc.) o de ritmo de flujo de trabajo son también necesarios en las sesiones de LPS.

Pull Session

Es una herramienta específica del LPS que consiste en realizar una secuencia de actividades entre dos momentos concretos, simulando verbalmente los procesos para identificar, sobre todo, dependencias, y para identificar la ruta crítica. Se optimiza la secuencia con la repetición de la sesión hasta completar todas las tareas previstas para ese periodo. Con estas sesiones se consigue conocer el proceso a la perfección, pero, sobre todo, se adquieren compromisos, se genera concienciación respecto de las dependencias, y se mejora la integración de los diferentes agentes por formar parte del mismo equipo.

Planificación intermedia

Son reuniones con una visión más amplia, a cuatro u ocho semanas vista, en las que se aproxima a los agentes la identificación de las tareas, la superposición entre ellas y la duración prevista. Se consigue redefinir bien las tareas, resecuenciarlas e identificar los recursos necesarios con tiempo suficiente.

Reuniones semanales

Más allá de las habituales reuniones de seguimiento, estas reuniones semanales buscan evaluar la cantidad de trabajo realmente realizado respecto del trabajo previsto. Esta evaluación implica, como punto clave de las reuniones, identificar las razones que no han permitido el éxito previsto, e implementar las mejoras para que no se vuelva a ver afectada la planificación por el motivo detectado. Están muy encaradas al sistema de mejora continua y al almacenamiento de conocimiento para facilitar su transferencia.

Reuniones a pie de obra o tarea

Estas son reuniones dinámicas para revisar la agenda prevista del día y focalizar el objetivo. Sirven para actualizar los paneles de seguimiento y revisar los indicadores parciales de rendimiento y progreso.

Entrega de proyecto integrado

Implica actuar sobre los diferentes niveles de colaboración y la revisión de los clásicos contratos entre las partes. Se basa en una gestión y ejecución integrada del proyecto, aprovechando los puntos fuertes de cada una de las personas o las empresas implicadas para optimizar resultados, como siempre, minimizando gastos y maximizando producción de valor en el tiempo.

La herramienta de las 5S. Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu i Shitsuke

Estas son las cinco palabras japonesas que corresponden a cinco acciones que se deben realizar para eliminar lo que es innecesario. Por orden: la organización del espacio de trabajo, eliminando los objetos y maquinarias innecesarias; la clasificación, de manera que todo sea más fácilmente localizable; la limpieza, para detectar fuentes de suciedad y aumentar la productividad con autoestima; la estandarización de procesos, para eliminar imprevistos y garantizar calidades; finalmente, la creación de hábitos que, en el fondo, es trasladar el conocimiento en forma de rutina.

Kaizen

Es el concepto de cambio a mejor o mejora. Partiendo del enfoque de la herramienta Lean, el Kaizen es un proceso de mejora de los estándares y de la calidad, pero con unas características comunes: son procesos de mejora continua efectuados por acciones específicas de tamaño reducido, muy accesibles, que se pueden medir, con los que se pueden transmitir conocimiento y experiencia y son sostenibles en el tiempo.

NOTA
[1] Modelo de los factores que afectan  la productividad. XVI Congreso de Ingeniería de Organización (Vigo, España), 2012.

Antigua sede social de Carburos Metálicos, de B01 Arquitectes. Fuente: www.b01arquitectes.com

Una evolución asimétrica hacia la industrialización

La evolución de los sistemas constructivos no siempre ha ido de la mano de un modelo claro basado en criterios funcionales y racionales, y el sistema de fachada ventilada es un claro ejemplo de ello. Para entender dónde estamos y hacia dónde parece que puede evolucionar este sistema de fachada, vale la pena recordar cuáles son sus precedentes constructivos y funcionales.

LOS PRECEDENTES Y SU PRINCIPAL CARACTERIZACIÓN FUNCIONAL

La estrategia de conformar cámaras de aire en los sistemas constructivos forma parte de la historia de la construcción. Ya en la época de los romanos encontramos soluciones constructivas que incorporaban cámaras en sus cierres. De hecho, en los edificios destinados a los baños, los espacios se rodeaban con soluciones constructivas que incorporaban cámaras de aire por las que circulaba el aire caliente que se hacía salir por juntas entre las piezas.

Pero uno de los primeros referentes claros del origen de la actual fachada ventilada es el sistema conocido como cavity wall de origen anglosajón, propuesto ya en el Builder Journal en el año 1898, y muy consolidado en las construcciones de principios y mediados del siglo XX. Se caracterizaba por la construcción de una cámara de aire entre dos hojas, normalmente de fábrica de ladrillo, conectadas entre sí mediante conectores metálicos puntuales distribuidos uniformemente a lo largo de su superficie.

Este sistema se caracterizaba, sobre todo, por separar dos funciones, la estructural y la estanca. Estructural porque, generalmente, la hoja interior desarrollaba esta función como muro portante del edificio, y estanca porque, a pesar de la porosidad de la hoja exterior y la elevada pluviometría del lugar, se contrarrestaba con la separación de ambas hojas, o lo que es el mismo, creando la cámara de aire.

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Separador para cámara de aire utilizado en la época Romana. Fuente propia

En efecto, esta cámara más que considerarla por la resistencia térmica debido al flujo laminar del aire en grosores de entre 3 cm y 7 cm, desarrollaba una función claramente drenante, impidiendo que el agua y la humedad de la hoja exterior llegara a la hoja interior.

Cabe decir que la evolución de la hoja exterior para especializarse hacia soluciones más ligeras y de aplacados, recibe el nombre de rainscreen (pantalla de agua), indicando claramente la función de esta nueva hoja exterior. Como veremos, hablar de rainscreen o de rainscreen cladding conlleva, en sí mismo, un sistema constructivo completo.

Con una estrategia funcional muy parecida, aquí también hemos contado con un sistema constructivo similar, el tabique pluvial. Utilizado sobre todo en la segunda mitad del siglo XX, el tabique pluvial surge como necesidad de proteger de la humedad y el agua a las paredes medianeras, aún desnudas, de una nueva edificación.

Pero, teniendo en cuenta específicamente nuestro clima, este tabique pluvial actuaba también como atenuador térmico y umbráculo de la pared medianera. El incremento de la temperatura por la radiación solar, así como un mayor número de aberturas inferiores y superiores del muro, facilitaba la ventilación de la cámara de aire.

Quizás esta sutil diferencia entre los dos sistemas de fachada ha hecho que, actualmente, reciban también nombres diferentes. En este sentido, es interesante la solución encontrada en la localidad de Sant Feliu de Guíxols, donde con una sola pieza cerámica se resuelve de manera ingeniosa la hoja exterior de esta atípica fachada ventilada.

Tipología de sistemas de fachada ventilada-drenada. La posición del aislamiento térmico no determina su condición. Fuente propia.

Así pues, un sistema de fachada ventilada y/o drenada se caracteriza principalmente por la formación de una cámara de aire entre dos hojas, con independencia a su morfología, y que, según el número y tamaño de las juntas de la hoja exterior, esta puede ser más o menos ventilada.

LA HOJA EXTERIOR

La hoja exterior es la encargada de proporcionar la imagen del edificio, pero sobre todo, es la primera barrera frente al agua y al sobrecalentamiento de la fachada por la radiación solar.

En efecto, esta hoja actúa como paraguas, como primera barrera a la entrada de agua de lluvia, pero es una barrera imperfecta ya que, tanto por la porosidad del material como por las propias juntas entre piezas, en un estado de sobrepresión exterior, el agua puede terminar cruzando esta primera barrera. Para ello, se dispone de la cámara de aire, ventilada o no, para evacuar el agua que pueda llegar a acceder, de ahí “cámara drenante”.

En cuanto a la ventilación y sus efectos positivos, pues dependerá del clima, la estación del año, la orientación de la fachada y el momento del día. Difícilmente podemos afirmar que siempre aporta beneficios térmicos demostrables como sistema pasivo en la edificación, sobre todo respecto a las condiciones de invierno. Tal y como nos recuerda el CTE, la resistencia térmica de una cámara de aire en reposo siempre es mayor que la del aire en movimiento, hasta el punto de que cuando esta está muy ventilada, su resistencia térmica es despreciable.

El comportamiento a la radiación del sol dependerá del material de acabado y de su grosor. Podríamos encontrarnos en la situación en la que, después de horas de radiación, la propia hoja exterior siguiera radiando energía sobre la cámara de aire y el aislamiento.

En estos casos, deberíamos considerar el calor específico del material, su emisividad, el color o el grosor para valorarlo. Parece claro que el comportamiento térmico de una pieza cerámica extrudida sería muy diferente al de una chapa exterior de aluminio acabada en un color oscuro.

Anclajes de aplacado de fachada. Fuente NTE-RPC 1973

LA EVOLUCIÓN ASIMÉTRICA DEL SISTEMA

La relación con la estructura

Como hemos visto, inicialmente la hoja interior era estructural y formaba parte del sistema de muros del edificio, pero la introducción de las estructuras porticadas la liberó de esta función. Esto tuvo una clara repercusión en la evolución del sistema. Ahora el cierre ya no forma parte de la estructura y permite pensar en aberturas más grandes y horizontales, pero aumenta la dificultad a la hora de diseñar dinteles, debido a unas hojas de fachada cerámicas todavía muy pesadas (200-250 kg/m² cada una).

Actualmente hemos pasado de una hoja exterior de piel continua que pasaba por delante de la estructura, a soluciones parciales donde esta hoja exterior se apoya 2/3 (en el mejor de los casos) sobre los cantos de los techos. Incomprensiblemente, esta es todavía una solución constructiva bastante extendida, pero, tanto desde un punto de vista mecánico y de estabilidad como térmico y de estanqueidad, deberíamos poder afirmar que es una solución en periodo de extinción.

Uno de los principales cambios tecnológicos que han permitido que la fachada ventilada evolucionara de manera significativa ha sido el aligeramiento de la hoja exterior, convirtiéndola en una hoja colgada en lugar de apoyada

Pero de los principales cambios tecnológicos que han permitido que la fachada ventilada evolucionara de manera significativa ha sido el aligeramiento de la hoja exterior, convirtiéndola en una hoja colgada en lugar de apoyada. Podemos encontrar los orígenes en los sistemas de aplacados de fachadas situados como zócalo del edificio, pero superando las limitaciones de los elementales de fijación mecánica, con poca capacidad para las tolerancias y dilataciones, en sistemas de fijación mucho más evolucionados y tecnificados que permiten colgar la pieza por toda la envolvente del edificio.

Actualmente, tenemos tantos sistemas y tecnologías para fijar la hoja exterior como empresas en el mercado, mejores y peores, más económicas y más caras, y para múltiples materiales ligeros, incluso para vidrios y chapas metálicas. Pero, en todos los casos, podemos decir que los principales mecanismos que permiten aplicar esta hoja exterior pueden resumirse en: ménsulas principales, ménsulas secundarias, montantes, travesaños y fijaciones a las piezas de la hoja exterior.

Las ménsulas principales (carga), son las encargadas, sobre todo, de soportar las cargas verticales del peso propio de la hoja exterior, ya que van fijadas normalmente a los elementos estructurales del edificio (vigas y cantos de techos), aunque a veces también asumen una parte proporcional de los esfuerzos horizontales. El peso de la hoja exterior dependerá del material de acabado y de la propia subestructura, y puede representar entre 20 y 80 kg/m².

Las ménsulas secundarias (apoyo) son las encargadas de transmitir los esfuerzos horizontales del viento a la hoja interior del cerramiento; su ausencia obligaría a dotar al montante vertical de una mayor inercia mecánica para minimizar las deformaciones. Hay que tener presente que las cargas equivalentes por presión y succión de viento no son nada despreciables, y que se incrementan en las zonas cercanas a las aristas del edificio, donde se producen las turbulencias.

Otra diferencia importante entre ambos tipos de ménsulas es su respuesta a la dilatación térmica de los montantes. Hay que tener presente que la dilatación térmica de un perfil de aluminio de estas características para una ΔT de 60 °C es del orden de 1,5 mm/ml, lo que sería un total de 4,5 mm por tramo entre plantas. La recomendación es que la distancia entre dos perfiles consecutivos no sea inferior a 10 mm (5 + 5 mm).

Así pues, hemos de considerar la unión del montante a las ménsulas principales como punto fijo, sin capacidad de absorber la dilatación térmica. El montante queda fijado a la ménsula con libre dilatación en los extremos, siendo las ménsulas secundarias las que, con un agujero coliso vertical, permiten la dilatación del montante de aluminio.

Los montantes también son la principal referencia para la planimetría y el correcto aplomado de la hoja exterior, con unas tolerancias máximas de ± 0,5 mm/m. A partir de estos, ya se disponen los travesaños horizontales o directamente los mecanismos de fijación de las piezas exteriores. Una vez tenemos la subestructura preparada ya se pueden montar las piezas de acabado fijadas, sujetadas o apoyadas, según el material y forma de la pieza exterior.

Piedra natural (30-80kg/m²)

En la fijación oculta para piedra natural siempre hay que tener especial atención en términos de durabilidad y seguridad, por dos motivos. Por un lado, estamos tratando con materiales que no siempre son homogéneos ni se comportan de forma isotrópica y, por otro lado, si los perforamos o ranuramos podemos debilitar la pieza. Hay que considerar también que la dilatación térmica de la fijación y los procesos naturales de hielo y deshielo de una piedra porosa pueden ser la causa de roturas y desprendimientos, si no se prevén las tolerancias adecuadas.

Pensar pues en sistemas de fijación oculta para piedra natural requiere trabajar con unos grosores más grandes, que tranquilamente pueden oscilar entre los 35 y los 45 mm. Sin embargo, cabe decir que disponemos de miles de casos de éxito sin problemas, siempre que nos hayamos dejado asesorar por empresas especialistas en estas operaciones.

Cerámica (30-65kg/m²)

Hay muchos tipos de sistemas de acabado con cerámica, pero nos fijaremos, sobre todo, en las piezas de cerámica extrudida como pioneras de este sistema de fachada. En la obra de Renzo Piano están muy presentes las soluciones de fachada ventilada con piezas de cerámica extrudida. Uno de los primeros casos interesantes, y que se aleja del clásico sistema de fachada ventilada, es el de las viviendas sociales de la Rue de Meaux en París (1988), en las que se desarrolla un particular sistema de apoyo para las piezas, creando pequeñas ménsulas en el mismo molde del panel prefabricado de GRC.

Los sistemas actuales de fijación de piezas cerámicas distan bastante de la propuesta de Renzo Piano. Aunque mantienen la idea de soportar la pieza por la parte inferior e impedir el vuelco por la superior, las fijaciones se resuelven con perfilería de aluminio. La utilización de piezas extrudidas con alvéolos permite una mayor dimensión de estas, que pueden llegar sin problemas hasta los 120 cm de anchura y los 40 cm de altura.

Una de las virtudes de este tipo de piezas es la posibilidad de considerarlas como una pieza tridimensional que permite crear texturas y lenguaje en la fachada a través de la sombra proyectada. En este sentido, es interesante la pieza diseñada por el arquitecto Guillermo Vázquez Consuegra para el edificio del Archivo Regional y Depósito Bibliográfico Regional de Castilla-La Mancha, en el que la empresa HDR-ICD desarrolló sus piezas. Para este tipo de piezas, las fijaciones pueden llegar a ser algo más sofisticadas.

Láminas ligeras (5-10kg/ m²)

Dentro de las láminas ligeras, como pueden ser de aluminio, zinc o composites, una de las primeras propuestas con vidrio fue la de los arquitectos Herzog & de Meuron en el Institute for Hospital Pharmaceuticals (1995), para el que utilizaron un sistema de fijación tipo spider de muro cortina, con el objetivo de resolver la hoja exterior con vidrios serigrafiados y junta abierta. Aunque en apariencia podría parecer que no es una fachada ventilada, los mecanismos utilizados para conseguir la estanqueidad al agua y una cierta protección a la radiación se resuelven de la misma manera que lo hacemos con cualquier otro material.

Como vemos, los sistemas de fijación han evolucionado y se han especializado hacia soluciones que permiten pensar en todo tipo de materiales, incluso con la incorporación de paneles fotovoltaicos como hoja exterior.

EL AISLAMIENTO TÉRMICO

Vale la pena hacer una mención especial a la caracterización del aislamiento térmico y a su especialización teniendo en cuenta la posición dentro del sistema de fachada.

Comportamiento frente al fuego de material y productos aislantes. Fuente: M. P. Giraldo a partir de los datos publicados por los fabricantes. Estudio sobre la problemática generada por la propagación de incendios en fachadas de edificios

Sectorización de la cámara ventilada con Astro Clad – AFFRCLAD35. Fuente http://astroflame.ie/

En términos de seguridad, uno de los factores más importantes es el comportamiento frente al fuego. Últimamente ya hemos vivido muchos casos de una rápida expansión del fuego a través de las cámaras de aire de las fachadas. Para evitarlo hay que disponer de un correcto sistema de sectorización entre plantas, que puede ser geométrico o interponiendo materiales que desarrollen esta función. Por otra parte, hay que hacer una correcta elección del propio material aislante teniendo en cuenta los criterios de las Euroclases de reacción al fuego A, B, C, D y E. En nuestro caso, y según el Documento Básico de Seguridad en caso de incendio (DB SI) Sección SI 2. Propagación exterior, los aislamientos situados en el interior de las cámaras de aire ventiladas deberán cumplir, como mínimo, con la siguiente clasificación:

• D-s3,d0 en fachadas de altura hasta 10 m;
• B-s3,d0 en fachadas de altura hasta 28 m (mínimo requerido también en aquellas fachadas inferiores a los 18 m y hasta una altura mínima de 3,5 m cuando estas son accesibles para el público);
• A2-s3,d0 en fachadas de altura hasta 28 m.

En este sentido, es interesante consultar el documento publicado por el Colegio/Asociación de Ingenieros Industriales de Cataluña, titulado Estudio sobre la problemática generada por la propagación de incendios en fachadas de edificios.

Ultravent Black.
Fuente https://https://www.knaufinsulation.es/lana-mineral/lana-roca/smart-facade-rock-35. Fuente propia

Viviendas en la calle de Ramon Llull, Sant Adrià de Besòs. GCT Arquitectes. Fuente propia
Aislamiento térmico tipo reflexivo. GCT Arquitectes. Fuente propia

Dado que la hoja exterior es parcialmente estanca al agua, se ha tenido que garantizar que el aislamiento térmico tenga un comportamiento hidrófugo. En este sentido, los aislamientos de poros cerrados lo garantizan por definición, pero los aislamientos de fibras y lanas deben protegerse ante la presencia de agua y humedad mediante tratamientos hidrófugos y/o velos exteriores que, a la vez, también los protegen del efecto windwashing de las cámaras ventiladas, desgaste y pérdida de resistencia térmica superficial.

Respecto al tema que comentábamos de la radiación y emisividad de la hoja exterior por sobrecalentamiento del sol, vemos que se empiezan a incorporar aislamientos reflectantes, basados principalmente en la reflexión del calor radiante, que permiten optimizar las secciones constructivas.

Para la aplicación de este tipo de aislamientos hay que revisar atentamente el correspondiente documento de evaluación y certificación del producto, ya que su correcto funcionamiento depende de unas condiciones diferentes a las de los aislamientos por conductividad térmica. Los aislamientos reflectantes mejoran su rendimiento cuando están entre dos cámaras de aire estancas y en reposo, y de un grosor mínimo de 20 mm. En cuanto a la difusión al vapor de agua, se considera como una barrera de vapor que minimiza la transpirabilidad del edificio.

LA HOJA INTERIOR. LA HOJA PRINCIPAL DEL CERRAMIENTO

La hoja interior proporciona soporte al conjunto del cierre, garantiza la estanqueidad al aire y actúa de barrera a la propagación del fuego. Pero, lógicamente, también contribuye al confort térmico, ya que aporta capacidad térmica al cierre, y al comportamiento acústico, porque aporta masa al conjunto. También puede ser la encargada de incorporar instalaciones, en caso necesario. La hoja interior también ha evolucionado, pero lo ha hecho más tarde y de forma prácticamente independiente a la hoja exterior. De hecho, si tenemos en cuenta la denominación de fachada ventilada o rainscreen cladding system, que, como hemos visto, se caracterizan por las funciones de cámara de aire y de hoja exterior, desvinculando prácticamente la evolución de la hoja interior.

Viviendas en la Rue de Meaux de París. Renzo Piano. Fuente propia

CEIP El Tren de Fort Pienc. PichArchitects. Fuente PichArchitects / Montaje de la subestructura de entramado para la hoja exterior. Fuente PichArchitects

En este sentido, encontramos dos caminos posibles, el uno hacia soluciones de paneles, normalmente de gran formato, que permiten cubrir alturas entre techos, por tanto, paneles o láminas autoportantes, y el otro hacia sistemas de entramado mucho más ligeros, situados también entre plantas.

Como vemos, la propuesta de las viviendas sociales de la Rue de Meaux de París supone un ejemplo claro en el que se sustituye la hoja interior convencional por un panel prefabricado de GRC tipo stud frame, apoyado sobre los cantos de los techos. En este caso, la garantía de estanqueidad al agua y al aire la proporciona el panel de GRC y el sellado de sus juntas,  que posteriormente se trasdosa con el aislamiento térmico y el acabado

La caracterización de la fachada ventilada a través de la hoja exterior y la cámara de aire han permitido desvincular la evolución de la hoja interior

Una solución similar, pero más actualizada, es la que se utilizó en el CEIP El Tren de Fort Pienc en Barcelona, en el que la hoja interior se resuelve con un panel prefabricado de hormigón de 10 cm y de cara vista por el interior. Por la cara exterior se montó el aislamiento térmico de poliestireno extrudido, las ménsulas y la subestructura de aluminio con las fijaciones para la hoja exterior de placas de hormigón polimérico. De nuevo, la cámara drenada garantiza parcialmente la estanqueidad al agua, y la estanqueidad al aire se compromete al panel de hormigón y al sellado de las juntas.

LA INDUSTRIALIZACIÓN Y LA PREFABRICACIÓN CONJUNTA

Pero, si tenemos en cuenta la evolución de la hoja exterior hacia sistemas más ligeros e industrializados, parece razonable que la evolución de la hoja interior también pueda ir en este mismo sentido.

De hecho, durante los últimos diez años, diferentes empresas dedicadas a sistemas de cierre ligeros han ido desarrollando soluciones prácticamente conjuntas de la hoja interior y la hoja exterior, procurando dar una respuesta tecnológica homogénea al conjunto de la fachada, y uno de estos caminos ha sido el aligeramiento del conjunto.

De nuevo, PichArchitects utiliza un sistema de hoja interior desarrollado por la empresa Europerfil y Artefacto Arquitectos, llamado Eurohabitat – Siff®, en el que se sustituye la masiva hoja interior, cerámica o de hormigón, por una plancha de acero plegada que originalmente se utilizaba para cubiertas.

Viviendas sociales en Gavà. PichArchitects. Fuente PichArchitects / Montaje de la hoja interior Eurohabitat – Siff®. Fuente PichArchitects

Imagen de la fachada de las viviendas sociales en Gavà de Pich Aguilera. Detalle de la esquina entre el muro cortina y la fachada ventilada. Fuente https://www.filt3rs.net/

Si miramos con perspectiva los sistemas de fachada ventilada actuales y los elementos que los conforman, vemos que son tecnologías muy cercanas a las de los muros cortina. De hecho, la mayor parte del sistema va colgado de la estructura, y en algunos casos, incluso la estructura de la hoja interior. El estudio B01 Arquitectes, en su propuesta para el cerramiento en el edificio de la sede social de Carburos Metálicos en Barcelona ya utilizaron la tecnología del muro cortina para servir de apoyo a la hoja exterior de piedra de la fachada ventilada, homogeneizando, así, la solución constructiva.

Por tanto, no es de extrañar que empresas como Sistema Masa hayan desarrollado y montado sistemas de fachadas ventiladas con estructuras de apoyo, ménsulas de fijación y paneles sándwich, más cercanas a las tecnologías de los sistemas Stick de muro cortina que a los clásicos sistemas de fachada ventilada. Una solución más evolucionada que la utilizada por la empresa Mecanofas en el hotel AB de Barcelona.

Si tenemos en cuenta la evolución de la hoja exterior hacia sistemas más ligeros e industrializados, parece razonable que la evolución de la hoja interior también pueda ir en este mismo sentido

El sistema se caracteriza por un sistema de hoja exterior y aislamiento térmico con panel sándwich de aluminio, articulados a través del sistema de travesaños y montantes de aluminio extrudido AL 6005 T6 anodizado, fijados a los elementos estructurales del edificio. El sistema SIM por sí solo podría llegar a conformar un sistema completo de fachada, ya que también se resuelven los sistemas de premarcos de las aberturas.

La solución aplicada en el Hotel Drassanes por el estudio Martí-Sardá Arquitectes es un claro indicador de cómo pueden seguir evolucionando estos sistemas constructivos. En este caso, utilizan el sistema SIM de Sistema Masa como base del sistema de fachada.

La hoja interior se resuelve mediante un entramado metálico de acero galvanizado que incorpora un segundo aislamiento térmico de 40 mm y trasdosado con placa de yeso laminado. El agujero horizontal de fachada, de 240 × 90 cm, se resuelve con un ‘telar’ metálico que funciona como premarco y forma al mismo tiempo el dintel, las jambas y el vierteaguas. Este ‘telar’ forma parte de una subestructura de dos montantes que le dan soporte, fijados entre techos formando una ‘H’. Este conjunto sirve a la vez de replanteo y de apoyo de la abertura. La solución del conjunto de la fachada presenta interés sobre todo por su coherencia constructiva, ejecución en seco y la ligereza del conjunto.

Será importante conocer cuáles son los impactos ambientales de cada uno de los sistemas constructivos que utilizamos y habrá que saber seleccionar una buena correlación de impactos dentro del edificio para poder seguir construyendo

Y AHORA LA SOSTENIBILIDAD…

Viendo ahora que un sistema de fachada ventilada no depende de los materiales ni de las tecnologías constructivas para caracterizarlo, es difícil argumentar que este es un sistema energéticamente más eficiente que otro del mercado. En términos de demanda energética y de transmitancia térmica, difícilmente encontramos justificación razonada para que dos sistemas de fachada diferentes, con un mismo grosor de aislamiento térmico, puedan dar resultados razonablemente diferentes.

Como hemos comentado, hay que analizarlo con detalle, considerando la orientación, el material y el color de la hoja exterior, o si lo consideramos, en situación de invierno o de verano.

Sin embargo, este es un sistema que permite eliminar muchos de los puentes térmicos habituales, que puede aportar una mayor capacidad térmica al cierre (dependiendo de la hoja interior) o puede incorporar un mayor aislamiento térmico sin perder su racionalidad constructiva.

También es cierto que los sistemas de fachada ventilada actuales aportan mejoras tecnológicas, estéticas y constructivas en la línea de la perfectibilidad y la racionalidad. Pero hay que tener presente que muchas de estas mejoras tecnológicas lo hacen de la mano de un incremento de los impactos ambientales debido a los materiales que utilizan. Sin considerar un análisis del ciclo de vida completo (cradle to cradle) y teniendo en cuenta las primeras fases de producción cradle to gate, vemos que estos sistemas más avanzados multiplican prácticamente por 2 algunos de los impactos ambientales de los sistemas tradicionales de fachada ventilada o cavity wall.

La sustitución generalizada de la cerámica cocida a baja temperatura por otros materiales con procesos industriales mucho más intensivos (en términos de producción industrial), hace que incrementen sus impactos ambientales. Con los datos disponibles a día de hoy, suficientemente ajustados y contrastados por las ecoetiquetas tipo III (EPD y DAPc), podemos establecer la siguiente correlación de impactos entre los elementos y los sistemas constructivos.

Pero, tal y como hemos dicho, estos datos son parciales, son para las primeras fases del análisis de ciclo de vida, todavía nos falta valorar aspectos como el mantenimiento, la durabilidad, la desmontabilidad, la reutilización y la reciclabilidad de los sistemas. Aspectos que hay que poner sobre la mesa y que forman parte de un análisis completo cradle to cradle.

Y, ¿son importantes estos datos? Pues sí, la normativa nos lo limitará y el ingenio de los técnicos deberá hacer viable el proyecto.

El reto ambiental que tenemos todos los agentes del sector es enorme, y no somos plenamente conscientes de ello. La limitación de los recursos será normativa, de la misma manera que lo son ya las emisiones de gas de efecto invernadero en el uso de los edificios. Es un hecho que no podremos seguir consumiendo recursos de forma ilimitada, y menos sin consecuencias económicas.