Proyecto IMPIVA de desarrollo de sistemas constructivos mixtos de madera laminada y vidrio para estructuras ligeras de cubierta
El proyecto tiene como objetivo general el desarrollo de un sistema constructivo integral mixto de madera laminada encolada y vidrio laminado con chapa de madera para ser utilizado en estructuras ligeras de cubierta, lo cual potenciará la construcción sostenible en base a madera en la Comunitat Valenciana.
Para alcanzar este objetivo general, el proyecto persigue los siguientes objetivos operativos:
- Desarrollar elementos estructurales de madera laminada encolada de primer y segundo orden
- Desarrollar sistemas de cerramiento en base a laminados de vidrio y chapa de madera, optimizando la combinación de ambos materiales para obtener la máxima funcionalidad de aislamiento y estética
- Desarrollar soluciones integrales tipo en construcciones sencillas
- Analizar la estabilidad dimensional y la durabilidad de los prefabricados de madera laminada y de los cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Desarrollar tratamientos preventivos adecuados en los prefabricados de madera laminada y en cerramientos mixtos de vidrio y chapa de madera
- Implementar la nueva tecnología constructiva, definiendo un sistema completo de prefabricación, desarrollando prototipos estructurales y diseñando y calculando soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera en un edificio singular
El producto final del proyecto será una gama de prototipos de sistemas de estructura ligera en base a la combinación de entramados de madera laminada encolada con cerramientos de vidrio laminado con chapa de madera, para poder ser demostrado técnicamente a las empresas valencianas.
Además, los resultados intermedios y finales del proyecto van orientados a ofrecer los siguientes productos y servicios a las empresas valencianas del sector de la madera y de la construcción en madera:
- Diseños estructurales de soluciones integrales de entramados de madera laminada, vidrio y chapa de madera
- Ensayos de estabilidad dimensional y de durabilidad de los prefabricados de madera laminada, vidrio y chapa, así como orientación a tratamientos preventivos y planes de mantenimiento
- Ensayos de aislamiento térmico y acústico en este tipo de soluciones estructurales
- Asesoría técnica en proyectos industriales de prefabricación de estructuras ligeras de madera laminada y vidrio.
Existen infinidad de aplicaciones que justifican el esfuerzo investigador dirigido hacia la obtención de sistemas constructivos en los que la madera y el vidrio trabajen conjuntamente. Vidrio y madera tienen características opuestas que, si se consiguen equilibrar, aportan la posibilidad de lograr un balance interesante en el que estos materiales se compensen y complementen entre sí:
El vidrio es un material inerte que tiene un excelente comportamiento a la intemperie, con una durabilidad excepcional y, con los nuevos productos laminares adjuntables, capacidad para filtrar radiaciones, resistir altas temperaturas, poder de autolimpieza, etc. El vidrio es frágil y pesado, con coeficientes notables de deformación por dilatocontracción.
La madera es un material natural que tiene unas características excelentes para el uso estructural. El factor de resistencia en relación a su peso es superior a los materiales convencionales, como el acero y demás metales. Es un material elastorígido que sin embargo es despreciablemente afectado por las deformaciones relativas al fenómeno de dilatocontracción. Su comportamiento en caso de incendio es seguro y predecible, y mejora las garantías que puede ofrecer cualquier metal en igualdad de condiciones.
El proyecto está coordinado por José Vicente Oliver y dirigido técnicamente por Miguel Ángel Abián. En él participan dos empresas valencianas, una fabricante e instaladora de madera laminada encolada y la otra de vidrio. Durante la feria internacional FIMMA-MADERALIA 2009 se contactó con dos empresas extranjeras interesadas en el proyecto: la empresa italiana Rotho Blaas y la empresa finlandesa Wood Estudio. Posteriormente, mediante los contactos obtenidos en esa feria se contactó con el investigador finlandés Matti Kairi, profesor en la Universidad de Tecnología de Helsinki y coinventor del tablero microlaminado Kerto®. A la finalización del proyecto, los resultados se difundirán entre las empresas valencianas mediante publicaciones, jornadas y seminarios.
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Ensayo de fatiga sobre el borde delantero del asiento
Los ensayos de fatiga simulan la capacidad de un mueble para conservar todas sus características funcionales durante un periodo de uso más o menos largo. En el caso concreto de la fatiga sobre el borde delantero se pretende simular la acción de acomodamiento en el asiento por parte del usuario.
El método de ensayo consiste en aplicar las cargas verticales especificadas sobre el asiento, mediante un útil, alternativamente en dos puntos situados, cada uno de ellos a 80 mm del borde delantero de la estructura del asiento y tan cerca como sea posible de los bordes laterales del asiento, pero no a menos de 80 mm del borde lateral.
Si se da el caso que el asiento tenga tendencia a perder la estabilidad, hay que reducir la magnitud de la fuerza hasta el máximo valor que no de lugar al vuelco.
Si el asiento objeto de estudio se enmarca dentro de la categoría de uso no domestico, la fuerza vertical aplicada es de 1.000 N y los ciclos a realizar son al menos 25.000 pudiéndose llegar incluso hasta los 100.000.
Tratándose de asientos alineados la fuerza vertical a aplicar es de 950 N y los ciclos a realizar son como mínimo 50.000 y como máximo se contempla la posibilidad de alcanzar los 200.000 ciclos.
En las normas ANSI/BIFMA la fuerza vertical se reduce a los 734 N y los ciclos ha realizar se encuentran fijados en 40.000.
La norma europea para sillas de oficina la fatiga se realiza sobre dos puntos situados a 150 mm hacia la izquierda y hacia la derecha del punto de carga “A” (situado sobre el eje de rotación de la silla), aplicándoles una fuerza, alternativa de 1.100 N durante 20.000 ciclos a cada uno de los puntos.
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CADIX: El sistema que hizo ganar el “Nobel” de la madera a dos investigadores de AIDIMA
AIDIMA ha desarrollado un sistema para garantizar la durabilidad en estructuras de madera mediante sensores inalámbricos conectados a una red de alarma que detecta la presencia de insectos xilófagos. Gracias a este programa, dos investigadores del Instituto Tecnológico han logrado este año el premio Schweighofer, considerado el “Nobel” de la madera. Este sistema se llama CADIX.
Los premios Schweighofer llevan el nombre de la familia austriaca que los patrocina, empresarios de una de las principales empresas del sector de la madera en Europa. Son los premios de I+D más reconocidos a nivel mundial en el sector. La gala de entrega de premios se celebró el pasado 18 de junio en Viena.
El desarrollo de una línea de investigación de más de 20 años sobre nuevas tecnologías no destructivas para el control de calidad y mantenimiento de la durabilidad y estabilidad dimensional de la madera se alzó en pasado 18 de junio con el premio Schweighofer 2009 a la mejor investigación aplicada. Como ejemplo de resultados de esta trayectoria, el jurado recalcó el innovador sistema CADIX, un novedoso sistema de alerta sobre la presencia de agentes xilófagos, principalmente termitas y hongos de pudrición. El premio otorgado a los promotores de la iniciativa, se concedió por primera vez a dos españoles: el profesor José Vicente Oliver y el especialista en biotecnología de la madera Miguel Ángel Abián. Al premio optaron 87 candidatos. Su entrega se realizó en el ayuntamiento de Viena, y contó con la presencia del canciller de la República Austriaca, el Ministro de Agricultura y Montes y el Alcalde de Viena, el Director General de Investigación de la Comisión Europea y otras personalidades, así como los máximos representantes de la industria procedentes de más de 50 países, de la Plataforma Tecnológica Forestal Europea y de la CEI-Bois, la Confederación Europea de las Industrias de la Madera.
Nóbel de la madera
El premio Schweighofer tiene carácter bienal y está considerado el “Nóbel” en el sector europeo de base forestal, al igual que por ejemplo la medalla Fields en el campo de la Matemática. Establece seis categorías y estimula a “continuar ejerciendo un papel destacado en la promoción fundamental de la interacción entre ciencia e industria”, según indica la organización que otorga los premios” a una trayectoria profesional que va a tener una continuidad a favor de una economía sectorial competitiva y sostenible”, precisa. Es la primera vez que se concede a investigadores españoles. Según Oliver, “es el premio internacional más importante del sector de la madera y forestal, y el hecho de que se haya concedido a dos investigadores valencianos es un gran orgullo no sólo personal, sino también de todo el sector valenciana y español, necesitado en la actualidad de todo tipo de impulsos positivos”.
Premio a una trayectoria de investigación
Los galardones Schweighofer están orientados a reconocer una labor continuada a favor de la búsqueda de soluciones innovadoras para el sector forestal y de la madera, según reza la presentación de los premios, como es el caso de los galardonados.
José Vicente Oliver nació en Valencia en 1966, coordinador de I+D de AIDIMA, director del Departamento de Tecnología y Biotecnología de la Madera y profesor de la Universidad Politécnica de Valencia. Es doctor Ingeniero de Montes “Summa cum Laude” por la Universidad de Götinggen en Alemania, premio a la Excelencia de Investigación y está post-Doctorado en Tecnología de la Madera por la citada Universidad y por la Universidad de Copenhague, además de ser profesor Honorífico por la universidad australiana de Melbourne. Cuenta con más de 40 publicaciones científico-técnicas, es consultor de la Comisión Europea en la dirección general de Empresa y de Investigación y es coordinador de transferencia del conocimiento en la Asociación europea de Investigación y Formación en Industrias Forestales, de la Madera y el Mueble, Innovawood. Su principal línea de investigación es el desarrollo de nuevos materiales y nuevas tecnologías para mejorar la durabilidad y estabilidad dimensional de la madera, especialmente en su uso estructural y de exterior.
Por su parte, Miguel Ángel Abián nació en Soria, es licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Valencia, está especializado en diversas disciplinas en los campos de visión artificial, microondas, transmisión de ondas electromagnéticas y cristales fotónicos, áreas en las que ha desarrollado aplicaciones específicas para la madera. Autor de varias publicaciones especializadas, coordina en la actualidad varios proyectos internacionales de investigación y es premio Bancaja-UPV, entro otros destacados renacimientos.
Un resultado muy práctico. CADIX, el 112 de la madera
El sistema CADIX consiste en una red de sensores inalámbricos en forma de microchips ordenados en una placa lógica insertada en un cilindro de madera. La red está controlada por un software de gestión interconectado con una central de alarmas donde se monitoriza todo el proceso y se recogen los valores que determinan el estado de humedad de la madera y la posible presencia de insectos xilófagos, especialmente termitas y carcomas.
La importancia del sistema reside precisamente en la prevención en madera estructural (elementos sostenedores del edificio), que es lo primero que atacan los citados xilófagos, con la particularidad de que no se detectan hasta que la madera se quiebra por falta de resistencia, ya que no revelan orificios de salida. Por otra parte, el control de la humedad resulta imprescindible para actuar en cuanto las condiciones permitan la proliferación de hongos de pudrición, que provocan una rápida degradación de la madera. La seguridad que proporciona CADIX respecto al buen estado de la madera fomentará el uso de la este material en construcciones y edificios y aumentará la demanda de madera para uso estructural.
De manera experimenta, CADIX se ha instalado en la Catedral de Valencia, una catedral de estilo románico, gótico y renacentista que es una de las más importantes construcciones medievales y pertenece a la herencia histórica y cultural de España y Europa.
El sistema sitúa al Centro Tecnológico AIDIMA, a la cabeza internacional en los procesos y técnicas de investigación de sistemas fiables de detección y alarma de riesgo de degradación en viviendas y edificios.
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Ensayo de durabilidad de ruedas
En el laboratorio del mueble de AIDIMA se realizan ensayos especiales o fuera de normativa a petición del cliente.
En este tipo de ensayos, tras ponerse en contacto el cliente con el Laboratorio, se realiza un estudio de las necesidades del cliente sobre el producto, desarrollando conjuntamente una metodología de ensayo que sea adecuada a la expectativas puestas sobre el producto.
El asesoramiento al cliente es posible gracias a la elevada experiencia del departamento en la realización de ensayos así como en sus procedimientos. Mientras que los ensayos son posibles gracias al equipamiento del Laboratorio del Mueble, el cual dispone de una zona de ensayos muy versátil con posibilidad de adaptación a infinidad de productos que no sean estándares.
En el video se puede ver una cesta de compra para supermercados, sobre la cual se realizó un ensayo de durabilidad de ruedas. Se pretendía evaluar la durabilidad del producto, simulando sus condiciones de uso, es por ello que el ensayo se realizó con la cesta inclinada como si fuese arrastrada por un usuario, primero con la cesta descargada y después cargada de peso emulando los producto de una posible compra.
La cesta se fijó a la estructura mientras que la plataforma giraba forzando la rodadura de las sillas durante un elevado número de horas de giro. Otros ensayos a los que se sometió la cesta para la compra fueron los de extracción e inserción del asa telescópica.
Los ensayos especiales pueden referirse tanto a ensayos de durabilidad como de resistencia a cargas elevadas, como pudo ser al que se 
sometieron los perfiles para una tapa de mesa a los cuales se les quería limitar la flecha producida bajo carga o los ensayos de resistencia a los que se someten vidrios para conocer el límite de rotura del vidrio al apoyarse un posible usuario.
Otros ensayos especiales son los realizados por AIDIMA en el ámbito de la investigación propia para la verificación y validación de nuevos productos en el marco de I+D+i.
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