Cómo funcionan los paneles de aislamiento estructural

Con tantas piezas para ensamblar, es fácil ver por qué las casas con estructura de vigas pueden requerir mucho tiempo y trabajo para construir.

Si alguna vez ha visto construir una casa típica, en una etapa del proceso probablemente vio una celosía de madera de 2x4 delgados que delineaban una forma que recuerda un poco a la caja torácica de una ballena. Pero aunque este método es actualmente el estándar, existen otras formas de construir una casa, y algunas de ellas pueden ahorrarle bastante dinero a largo plazo.

Una de estas técnicas alternativas es construir una casa usando SIPs , que significa paneles aislantes estructurales . Los SIP son láminas sólidas prefabricadas de material de construcción que generalmente se construyen con un núcleo de espuma rodeado en cada lado por una capa de tablero de virutas orientadas (OSB ). Se usan más comúnmente para paredes y techos, pero también pueden servir como pisos y cimientos.

La idea detrás de los paneles con aislamiento estructural se concibió por primera vez en la década de 1930, pero la invención realmente tomó forma en 1952 con la creación del primer SIP relleno de espuma [fuente:SIPA]. El advenimiento de CAD /CAM tecnología y mecanizados CNC dinamizó aún más el proceso. El uso de software CAD (diseño asistido por computadora) y CAM (fabricación asistida por computadora) significa que los planos para una casa SIP se pueden convertir en instrucciones detalladas para una máquina CNC (control numérico computarizado). Luego, puede extraer de manera rápida y precisa los componentes exactos que se necesitan. Esto hizo que el proceso fuera más eficiente y simplificado, minimizando los desperdicios y reduciendo los costos.

Es posible que se esté preguntando en este punto:si los SIP fueran una nueva idea tan atractiva, ¿cómo es que las casas de estructura de palos siguen apareciendo como malas hierbas? La respuesta, en pocas palabras, es que las tendencias de construcción a menudo cambian a un ritmo glacial. Los SIP tuvieron éxito en la década de 1970 durante la crisis energética, pero a medida que se fue desvaneciendo, también lo hizo gran parte de la popularidad de la construcción de viviendas energéticamente eficientes. Dado que los problemas de energía son solo una de las muchas preocupaciones que afectan a los mercados actuales, los SIP y las perspectivas de construcción similares están esperando, listos para hacer una gran reaparición.

Entraremos en los cómo y los por qué en un segundo, pero primero echaremos un vistazo a algunos de los diferentes materiales que se pueden usar para hacer SIP en la página siguiente.

Contenido

1. Haciendo que suceda la magia:dentro de un panel aislado estructural
2. Levantar el techo:construir con SIP
3. Especificaciones de SIP

Haciendo realidad la magia:dentro de un panel aislado estructural

Los planos arquitectónicos se pueden crear digitalmente para proporcionar instrucciones a los fabricantes para cortar SIP prefabricados.

¿Listo para abrir un panel y ver qué hace que funcione? El núcleo de un panel SIP generalmente está hecho de espuma (algo así como la bondad cremosa dentro de una galleta Oreo) y con mayor frecuencia está hecho de poliestireno expandido (EPS ) tablero de espuma [fuente:Departamento de Energía de EE. UU.]. Otros materiales comunes son el poliuretano y el poliisocianurato, que tienden a ser más caros pero ofrecen un mayor aislamiento, brindan una mejor barrera contra la humedad y son más resistentes al fuego. El núcleo puede estar compuesto alternativamente por otros elementos como paja comprimida, que es más ecológica y renovable, pero también más pesada y menos aislante.

Si se detuvo a considerar el sistema eléctrico de una casa, es posible que ahora mismo se esté rascando la cabeza. Si las paredes son paneles sólidos, ¿los cables están colgados alrededor de la casa como si fueran luces navideñas? No exactamente. Durante la fabricación, los canales estrechos suelen conocerse como persecuciones o persecuciones se forman directamente en la espuma o se tunelan más tarde. Los cables se pueden tender a través de estos conductos y a lo largo de otros nichos con incrustaciones.

Como leemos en la última página, los tableros de virutas orientadas hechos de árboles de crecimiento rápido se usan comúnmente como revestimiento estructural, aunque la madera contrachapada, la fibra de vidrio y el tablero de cemento se encuentran entre otras opciones. Algo más a tener en cuenta:durante la construcción, el revestimiento y el techo no son los únicos componentes que eliminarán el aspecto de sus SIP. El panel de yeso y otros materiales resistentes al fuego generalmente se colocan en el interior para ayudar a reducir las llamas en caso de un incendio en la casa.

En el proceso de producción, las dos secciones del revestimiento y el núcleo de espuma se intercalan y se cortan según las especificaciones de tamaño adecuadas. Estos pueden ser de dimensiones estándar o kits personalizados para un trabajo en particular. Los fabricantes pueden cortar las aberturas de puertas y ventanas, o dejar eso en manos del equipo de construcción. A veces, los paneles se etiquetan para facilitar el ensamblaje (una especie de configuración de pintar por número) y luego están listos para enviarse al sitio.

Aunque existen estándares de la industria, los SIP son altamente personalizables en forma, densidad, tamaño, grosor y apariencia. Se pueden utilizar tanto para viviendas como para edificios comerciales ligeros. En la página siguiente, descubriremos cómo se ensamblan los proyectos SIP y algunas de las ventajas que ofrecen.

Levantar el techo:construir con SIP

Los SIP se ensamblan como un rompecabezas.

A diferencia de las casas con estructura de vigas, que generalmente se construyen completamente en el sitio, las casas que usan SIP tienden a ser en su mayoría prefabricadas. Como leímos en la última página, los paneles aislantes estructurales son fabricados por los fabricantes y enviados a los sitios de construcción, donde cada pared se levanta por completo. Esto significa que aunque es probable que un nuevo propietario desembolse algo de dinero extra en materiales, probablemente ahorrará dinero en costos de mano de obra y desechos en el lugar de trabajo. Una cosa en la que los propietarios no deben escatimar es en la experiencia. Si bien las casas SIP no son tan desconcertantes como un cubo de Rubik, pueden presentar un desafío para alguien que intente construir una por primera vez, tal vez más en la línea de uno de esos rompecabezas monocromáticos. Tener a alguien con un poco de conocimiento puede hacer que todo salga mucho mejor.

El objetivo principal al construir una casa SIP es hacerla lo más hermética posible, lo que ayuda a que el aislamiento funcione a su máxima capacidad. A medida que los paneles se colocan en su lugar, a menudo con el uso de una grúa o un montacargas, se unen con cuidado. Esto generalmente se logra con una variedad de artículos como espuma expansiva, cinta selladora, masilla selladora y clavos buenos y antiguos. Lo importante a recordar es que si la casa va a salir bien, se deben seguir las instrucciones del fabricante al pie de la letra. Sin embargo, incluso a pesar de eso, puede ser necesario completar algunas pequeñas modificaciones en el sitio a las secciones prefabricadas (otra razón por la que tener un profesional puede ser una ventaja), pero con las herramientas adecuadas, se puede hacer una solución rápida en un instante.

Los otros elementos difíciles a tener en cuenta son el viento y el agua, o la ventilación y la humedad para ser más precisos. Debido a que el objetivo es sellar las casas SIP en envolturas herméticas (no como las casas con marco de vigas con corrientes de aire con espacios constantes entre el aislamiento), deben construirse con cuidado. Por ejemplo, deberá seleccionar un sistema de ventilación (normalmente uno que pueda intercambiar calor entre el aire viciado que sale y el aire fresco nuevo) que sea del tamaño adecuado para las necesidades del edificio. Los SIP son más eficientes desde el punto de vista energético, por lo que no necesitan los HVAC de servicio pesado de otros edificios. Las unidades más pequeñas pueden funcionar con menos energía durante más tiempo, y se deshumidifican en el proceso, lo cual es clave para no tener que preocuparse por el moho. Otra forma en que esto entra en juego es entre el revestimiento, las tejas del techo y la cubierta exterior de los SIP. Aquí también, la ventilación y la humedad pueden ser un problema a menos que los paneles tengan suficiente espacio para respirar y drenar.

Pero una vez que la casa está terminada y el camión de mudanzas se detiene en la acera, es hora de que empiecen a llegar los elogios. En la página siguiente, examinaremos qué tipo de rendimiento puede obtener un propietario de una casa SIP y cómo los paneles pueden ser beneficiosos para las personas que buscan dar el paso hacia la prefabricación.

Especificaciones de SIP

En este punto, probablemente te estés muriendo de curiosidad, ansioso por saber de qué se trata todo este alboroto. Bueno, aunque las casas SIP no son imágenes infalibles de perfección, hay una serie de beneficios al construir de esta manera.

• Materiales :EPS (la espuma que se encuentra más comúnmente dentro de nuestro sándwich de helado SIP) es barata, disponible, resistente, fácil de producir y fácil de trabajar. Las capas exteriores de OSB que se usan con frecuencia provienen de árboles de madera blanda de crecimiento rápido que se regeneran, y los componentes SIP son reciclables.
• Eficiencia :Los edificios construidos con SIP tienen mayores capacidades térmicas y menos roturas de aislamiento para que escape el calor. Ofrecen temperaturas más uniformes al tiempo que disminuyen la carga de calefacción y refrigeración. Además, debido a que requieren sistemas HVAC más pequeños, también reducen la cantidad de gases de efecto invernadero que se apoderan de su conciencia.
• Ventajas simples :Las casas SIP tienden a ser más silenciosas (los paneles brindan una mejor barrera contra el sonido que las casas con armazón) y tienden a ser más saludables. Mientras se mantenga una ventilación y filtración adecuadas, la casa puede conservar una mejor calidad del aire interior, dejando polvo, moho y alérgenos en la puerta. Y este puede sonar tonto, pero lo apreciará si alguna vez trató de colgar algo pesado en la pared, solo para terminar viendo cómo sus errores se transforman rápidamente en la escena del crimen para un tiroteo. No hay necesidad de ubicar montantes; toda la pared puede soportar la carga.
• Fuerza :Esto nos lleva a la solidez de los edificios construidos por SIP. En lugar de tener el peso de la estructura centrado en los montantes del marco, todo el armazón puede soportar la carga. Estas casas también tienden a funcionar mejor durante desastres naturales como huracanes y terremotos, aunque esto no es de ninguna manera una garantía de que la casa resistirá la tormenta.
• Industria :Los SIP están comenzando a llamar la atención en la industria de la construcción, aunque la demanda de ellos todavía se basa en gran medida en el consumidor. Pero incluso los constructores reacios tienen algunos beneficios esperándolos si tan solo se inscribieran. Los SIP pueden ayudar a lidiar con problemas de escasez de mano de obra y extender la temporada de construcción. Si la cubierta aislante se puede levantar en unos pocos días, los trabajadores de la construcción pueden pasar el resto del invierno abrigados mientras trabajan en el interior.
• Conclusión :Ahora vayamos al grano. Las casas SIP generalmente cuestan más para construir que las casas con estructura de postes, pero trabajan duro para ganarse la vida. Además del dinero ahorrado durante la construcción (recuerde los ahorros prefabricados, la disminución del costo de mano de obra, la falta de desperdicio de materiales y el HVAC más pequeño), también ofrecen ahorros a largo plazo. Además de las reducciones en las facturas de servicios públicos, los propietarios de viviendas SIP pueden ser elegibles para exenciones fiscales y hipotecas energéticamente eficientes (también conocidos como EEM ), que vienen con una serie de ventajas financieras. ¿Preocupado por mudarse y perder su inversión? Los hogares SIP tienden a traer el tocino a casa en lo que respecta a los valores de reventa.

Por lo tanto, si busca una casa prefabricada en su próxima vivienda, con una buena investigación y planificación, una casa SIP puede ser el hogar dulce más acogedor que jamás haya tenido. Es importante asegurarse de que un profesional de confianza y con experiencia dirija el trabajo, y un poco de soporte del producto por parte del fabricante es una ventaja. En la página siguiente, puede obtener más información sobre la construcción de viviendas y cómo participar en un proyecto propio.

Inquietudes y Consideraciones

Gran parte de la preocupación en torno a la construcción de SIP se centra en la posibilidad de métodos de construcción inadecuados y problemas de incendios, agua y ventilación, aunque estos se pueden evitar en gran medida con las precauciones adecuadas. Otras preocupaciones incluyen la posibilidad de que una mala planificación pueda conducir a un desastre en el sitio de construcción y el desafío de reparar el daño estructural. Las casas SIP también pueden ser susceptibles a las plagas, aunque esto es cierto en la mayoría de las casas y las medidas contrarias son similares.

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Más enlaces excelentes

• APA:Asociación de madera de ingeniería
• Estrella de energía
• Escuela SIP
• Asociación de Paneles Aislados Estructurales
• Estados Unidos Departamento de Energía

Fuentes

• "Acerca de los paneles con aislamiento estructural". Viviendas Acogedoras. (11/12/2008) http://www.cozylivinghomes.com/sips/index.html
• APA:sitio web de la Asociación de Ingeniería de la Madera. (10/12/2008) http://www.apawood.org/
• Glosario de términos de CAD/CAM/CNC. MicroSystems Georgia. 8/5/2008. (11/12/2008) http://www.microsystemsgeorgia.com/cnc.htm
• Sitio web de la Asociación de Paneles Aislantes Estructurales. (10/12/2008) http://www.sips.org/
• "Paneles aislantes estructurales". Guía del Consumidor sobre Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. (10/12/2008) http://apps1.eere.energy.gov/consumer/your_home/insulation_airsealing/index.cfm/mytopic=11740
• "Tablero de espuma". Guía del Consumidor sobre Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de EE. UU. (10/12/2008) http://apps1.eere.energy.gov/consumer/your_home/insulation_airsealing/index.cfm/mytopic=11620?print
• McNair, Dave. "Sobre la arquitectura - Modernización:¿Son los SIP la nueva forma de construir?" El gancho. 30/3/2006. http://www.readthehook.com/Stories/2006/03/30/onarchretro.aspx
• Miller, Stephanie. "Revisión de productos de construcción:paneles aislantes estructurales". Arquitectos en línea. 24/8/2006. (10/12/2008) http://www.architectmagazine.com/industry-news.asp?articleID=353470§ionID=1022&refresh=true
• Ross, Juan. "SIP:¿son adecuados para su próximo proyecto?" Fina construcción de viviendas. 2007. (11/12/2008) http://www.pbssips.com/Newsroom/Fine%20Homebuilding%206-07.pdf
• "Paneles aislantes estructurales". APA:sitio web de la Asociación de Ingeniería de la Madera. 12/2007. (10/12/2008) http://www.apawood.org/pdfs/managed/H650.pdf?CFID=9315615&CFTOKEN=34236811