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SISTEMA CONSTRUCTIVO MODULAR INDUSTRIALIZADO (S.C.M.I)

Nombres: Jonathan Herrera Samuel Valenzuela Asignatura: Sistemas Industrializados Docente: Karin Sepúlveda

SISTEMA CONSTRUCTIVO MODULAR INDUSTRIALIZADO (S.C.M.I)

ÍNDICE Contenido

Página

Índice________________________________________________________________________ 1 Introducción_________________________________________________________________ 2 Sistema Constructivo Modular Industrializado___________________________4 – 15 Conclusión___________________________________________________________________16 Bibliografía___________________________________________________________________17

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INTRODUCCIÓN Después de la desastrosa Segunda Guerra Mundial, para poder reconstruir parte de Europa lo más rápido posible, utilizaron sistemas que en esa época era no tan común, que construían casas mediante sistemas industrializados, vale decir, los paneles o módulos se fabrican en obra y posteriormente esos módulos llegan a obra solamente a instalarlos, logrando un ahorro en tiempo en construcción de manera considerada. El país pionero en materia de industrialización para la construcción fue Francia, para que posteriormente se expandiera por toda Europa en materia de innovación constructiva. Otro país pionero en utilizar estos sistemas industrializados para la construcción fue Estados Unidos, ya que crearon los sistemas relacionados a la madera estructural (balloon y platform frame), y otros sistemas relacionados al hormigón y otros similares, que al principio no eran muy comunes en esa época, pero a lo largo del tiempo se ha convertido en sistemas de construcciones más comunes y esenciales que hay. Estados Unidos fue la piedra angular en la creación de un sistema que cambiaría en gran manera la forma de construir, nos referimos al Sistema Constructivo Modular Industrializado, que consiste en construir mediante módulos de madera que se hacen en fábrica y por consiguiente llegan a la obra a solamente instalarlos, dando primeramente una velocidad récord de construcción, ofrece un buen aislamiento térmico y acústico, resiste en gran manera los movimientos sísmicos, y una infinidad de aspectos característicos que tiene. Hoy en Chile, la construcción en sistemas industrializados por medio de modulación ha ido creciendo de manera considerable, a pesar de que a su comienzo no era tan conveniente, tan considerable. Preferían más los sistemas macizos antes que a éstos. Pero con el transcurso de los años la tecnología ha ido evolucionando, y estos sistemas de construcción también, tanto así que una de las primeras poblaciones otorgadas por el Serviu fue en el año 2003, en la comuna de Buin (Región Metropolitana) construyeron aproximadamente 225 viviendas con este tipo de sistema, otorgando calidad y certeza, tanto como para la empresa a la que construye como también a los clientes o gente en la cual habitarán en esa vivienda. S.C.M.I/HERRERA – VALENZUELA/IP SANTO TOMÁS/2015

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En este informe, haremos referencia a este gran sistema constructivo industrializado, sus características y todo su procedimiento de instalación. El objetivo principal es adquirir conocimiento de ello y tenerlo considerado en un futuro, ya sea lejano como cercano.

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SISTEMA CONSTRUCTIVO MODULAR INDUSTRIALIZADO (S.C.M.I) El Sistema constructivo modular industrializado (S.C.M.I), es aquel sistema que permite construir viviendas de madera de manera industrializada, es decir, se realizan módulos industrializados y posteriormente son llevados a obra, para su instalación. A través de ello se alcanza una calidad, facilidad y rapidez considerable en construcción, buen comportamiento térmico y acústico y resistente al fuego. Además tiene un gran comportamiento sísmico gracias al peso que posee. En fin, este sistema ofrece gran calidad y rapidez. Este sistema está inscrito en el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, tanto así, que esta organización estatal entrega subsidios habitacionales a familias con escasos recursos, vale decir, que no tienen los medios suficientes para adquirir una vivienda social, ya sea convencional (hormigón, ladrillo) u otro material. El monto a subsidiar es de aproximadamente de 340 UF (Año 2007), con una superficie edificada que va desde 36 a 45 m 2. Este sistema constructivo, cumple con los estándares de calidad que está estipulada en el MINVU ya que estos tipos de viviendas son de bajo costo, por ende, ya se habían construido parte del país, tanto el norte como el sur. Como este sistema está dentro de las construcciones otorgadas por el MINVU, podemos definir más preciso este sistema. Esta definición fue tomada desde el libro “Fundación Chile”, ya que en ella se describe, de manera detallada, como es este sistema. El SCMI, según este libro, podemos definir como: “El sistema constructivo modular industrializado, es una forma de construir usando estructuras de madera u otros materiales, que en su conjunto y a través de un proceso industrial, permite desarrollar todo o parte de una construcción en uno, dos, tres pisos de edificaciones habitacionales, oficinas, campamentos, establecimientos educacionales, establecimientos hospitalarios y/u otros” Fuente: Libro Fundación Chile, página 3, capítulo 1

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El sistema constructivo modular industrializado (SCMI), tiene características en la cual otorga a este sistema, calidad y confianza. Las características principales y primordiales que posee este sistema son:  Flexible: A través de este sistema, se puede construir diferentes tipos de edificación estructurada con madera. También se puede construir hasta un edificio de 3 pisos máximo, y en su superficie se puede construir de manera ilimitada, vale decir, de acuerdo al proyecto se puede realizar no solo de 35 m 2 de su superficie, también se puede construir casas de lasta más de 100m 2 de superficie.  Industrializado: como su nombre lo indica, este sistema se realiza en recintos industriales durante su fabricación, tanto los módulos como sus componentes constructivos. Por eso se deberá llevar un control y supervisión exhaustiva y permanente, para que pueda cumplir con los estándares que establece.  Calidad Establecida: Durante el proceso de fabricación de sus paneles, la calidad de todos los productos de este sistema es controlada industrialmente, que puede ser temporal o permanente.  Desempeño Garantizado: el proceso de fabricación y los productos, son sujeto de una certificación de calidad hecha y garantizada por una empresa externa, lo cual al usuario garantiza (valga la redundancia) el producto adquirido para su posterior uso. Por ende, ante una eventual falla estructural, o de terminación, el fabricante tiene la responsabilidad absoluta del producto, el cual deberá responder ante tal suceso.  Rapidez de Construcción: los paneles de este sistema son realizados de forma industrializada por lo que en obra la edificación está completamente lista, es decir, los paneles llegan a obra para su instalación, asegurando una rapidez en su construcción y emplazamiento.

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 Comportamiento Térmico y Acústico: Este sistema, a pesar que se incorpora aislantes, presenta un comportamiento, tanto térmico como acústico, lo cual asegura la calidad y comodidad de los usuarios.  Comportamiento Sísmico: Gracias al liviano peso que posee el módulo, es capaz de resistir grandes movimientos telúricos, y no es necesario de utilizar acero para su comportamiento sísmico (excepto en sus uniones).  Resistente al Fuego: Como es un sistema constructivo hecho en fábrica, se trata la madera, lo cual otorga un buen comportamiento ante el fuego, lo cual para la madera es muy casual estos tipos de reacciones, ya que por sí sola, la madera no tiene resistencia al fuego. DESCRIPCIÓN SCMI A continuación se describirá los elementos industrializados que integra el producto final, de acuerdo a sus procesos que conforma este sistema constructivo: 1. Elementos Industrializados:  Los elementos que componen este sistema constructivo se realizan de manera industrializada. Están constituidos principalmente por planchas de madera, específicamente de pino radiata, cepillado, con un grado de humedad establecido (aproximadamente entre 8 – 15%) y con un cierto grado estructural.  Los paramentos exteriores están revestidos con tableros exteriores, en su cara externa obviamente.  En su parte interior se revisten con planchas de yeso-cartón, que de acuerdo a su proyecto arquitectónico, pueden ser de características ignífugas, de tipo hidrorrepelentes o de tipo normal. Todo eso será de acuerdo a las especificaciones técnicas del proyecto.

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 Entre el revestimiento exterior y la estructura del edificio se instala papel fieltro, que obviamente sea impermeable al agua, pero a su vez que sea permeable al vapor de agua, ya que actúa como barrera que protege la humedad desde el exterior.  También se instala un film de polietileno, el cual actúa como barrera que protege del vapor de agua. Se aplica entre el revestimiento interior y la estructura misma.  En el interior de cada muro perimetral, para su aislación se instala planchas de poliestireno expandido, o también puede instalarse lanas de fibra de vidrio o poliuretano expandido, todo eso va de acuerdo a las especificaciones técnicas del proyecto.  Los paramentos interiores y exteriores se revisten con planchas de yesocartón. Los muros divisorios y los entrepisos entre viviendas se considera aislación acústica y protección ignífuga. Para los muros de recintos húmedos se aplica con planchas de yeso-cartón de tipo hidrorrepelentes.  Como los elementos de este sistema constructivo son hechos en fábrica, llevan incorporados puertas y ventanas, es decir, inclusive a pesar de todo lo anterior ya visto y mencionado, también se incluyen los vanos de puertas y ventanas, además de tener incorporados los marcos como la quincallería misma.  También son desarrollados en fábrica las plataformas de fundaciónpiso; cielo-piso (entrepisos); y cielo-cubierta, si son requeridas. Para proyectos personalizados, por defecto se proporcionan los elementos planos de fábrica, es decir, puede ser de manera dimensionada cómo se va a realizar el proyecto mismo.  Con respecto a las instalaciones de suministro, tanto de electricidad como de servicios sanitarios (agua potable, alcantarillado), se realizan en la misma fábrica, como también se realiza los artefactos correspondientes a cada caso. S.C.M.I/HERRERA – VALENZUELA/IP SANTO TOMÁS/2015

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 Con respecto a las terminaciones, ya sea para revestimientos de cerámicos, pinturas y/o papeles murales en muros como alfombras, vinílicos y/o cerámicos en pavimentos se puede realizar de manera industrial o en obra dependiendo del grado de industrialización por el contratista y además dependiendo de las especificaciones del proyecto en el cual ejerce.  Este tipo de sistema constructivo, tiene definida la partida de montaje, ya que a también se hace cada vez más repetitivo e igual en todos los proyectos en el cual trabajarán con este sistema, por ende, la mano de obra es simple, es decir, no se necesita mano de obra especializada para realizar el montaje. Además como es de manera repetitiva, el personal que trabaja, adquiere más experiencia en estos tipos de instalación.

2. Breve Descripción y Productos Finales Dentro de este sistema constructivo, podemos encontrar sus productos finales del grado de industrialización. Son tres tipos donde se desglosan en un producto principal y el resto son secundarios:  Modular Tridimensional (Elemento principal tridimensional) Este tipo de modular, corresponde al principal grado de industrialización, por ende da como resultado viviendas modulares de manera tridimensionada. Este tipo de modular tiene unas dimensiones de 7.20 m de largo, 3.60 m de ancho y 2.38 m de alto. Como es un elemento principal, se realizan construcciones de edificios habitacionales de hasta tres pisos. El proceso cuenta con dos sectores de fabricación, que son la línea principal de la fabricación del módulo, con seis estaciones de producción de montaje y otro que son cinco sectores laterales de producción de componentes. Los cinco sectores laterales que comprende la producción de componentes son:

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- Fabricación de Plataformas de Piso: Se realiza primeramente la fabricación de la plataforma que tendrá el piso. A través de ella se pueden realizar de madera o prefabricada en hormigón armado. - Fabricación de las Matrices: En esta etapa se procede a realizar los sistemas de conducción y evacuación de aguas servidas (cocina, baños), para su montaje en las plataformas de piso. - Fabricación de los Paneles Perimetrales y Paneles Interiores: en esta etapa es fundamental usar madera tratada, estructural, precortada y a su vez, estandarizada. Se coloca las puertas y ventanas a los módulos correspondientes. - Fabricación de los sistemas de redes y Paneles con las Instalaciones Sanitarias y de Gas: En esta etapa se procede a fabricar e instalar todos los sistemas de instalaciones de suministro (agua, gas, electricidad). - Fabricación de las Cubiertas: En esta última etapa de componentes, además de la madera precortada estandarizada, también se fabrican la estructura de techumbre correspondiente al proyecto. En algunas empresas, lo más común es que compren a terceros las cerchas. La línea principal de fabricación, se divide en seis estaciones de trabajo:

- Estación 1: Se comienza con la preparación e instalación de la plataforma de piso, que ya han sido previamente fabricadas. - Estación 2: A través de sistemas mecanizados, se procede a instalar los sistemas de evacuación de aguas servidas y el revestimiento de pisos. - Estación 3: Sobre la plataforma de piso, se procederá a instalar los muros perimetrales y tabiques correspondientes. - Estación 4: Se incorporan a la futura vivienda las instalaciones sanitarias, eléctricas y gas. - Estación 5: Se procede a la colocación del cielo, la estructura de techumbre e inclusive, la cubierta. - Estación 6: Por último se colocan las terminaciones interiores y exteriores, artefactos eléctricos y sanitarios, muebles de cocina y baños, también se procede a colocar los recubrimientos en tabiques, cielo y muros. También en esta etapa se instala el revestimiento exterior, canaletas y bajadas de aguas lluvias. S.C.M.I/HERRERA – VALENZUELA/IP SANTO TOMÁS/2015

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Ya cuando la vivienda, haya quedado completada, es acondicionada para su despacho, en la cual se instalará en obra. La vivienda es transportada en camiones por medio de una grúa.  Líneas Secundarias de Producción: Los grados restantes de industrialización, se realizan en secciones laterales de producción de la fábrica. No es necesario usar la línea principal. - Paneles de Pequeñas dimensiones: Son módulos con dimensiones de 0.40 m de ancho por 2.38 de alto. Se utilizan principalmente para módulos para instalación de vanos de puertas y ventanas. También se puede utilizar como parte de la estructura de techumbre. - Paneles de Grandes dimensiones: Estos paneles se fabrican en la sección o estación de trabajo N°3. Este proceso consiste en el ensamble de los precortados en stock, tanto como la madera estandarizada como en los tableros, planchas de yeso-cartón, planchas aislantes, barreras de vapor y de humedad. Estos paneles permiten solucionar de manera industrial la construcción de manera seriada, es decir, los paramentos interiores y exteriores de una vivienda de manera repetitiva.

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TIPOS DE PANELES CON EL CUAL TRABAJA EL SCMI La madera en la cual trabaja este sistema es de tipo pino radiata, el cual debe de estar secado a un porcentaje de humedad considerado. Dentro de ello, este sistema trabaja con paneles en el cual le dan forma a este tipo de construcción, los paneles más trabajados son el Panel House y los tableros OSB: - Panel Houses: Tipo de panel, con dimensiones moduladas de 1.20 x 2.40 m prefabricados y que posteriormente son montados en obra. Pueden ser estos tipos de paneles, en forma de sandwish o aligerados, según su diseño. También se utilizan en grandes superficies, ya que a su vez se transportan y se instalan en obra. - Tableros OSB (Oriented Strand Board): Tipo de tableros en la cual poseen con virutas orientadas, es decir, son hechos de virutas pegados con cola y prensados posteriormente. Sus principales características tienden a que el tablero es resistente y posee una cara antideslizante para aumentar la seguridad en su instalación. Las medidas en su modulación son de 2.44 m de largo por 1.22 m de ancho. Para recubrimiento exterior, es necesario realizar un recubrimiento extra, de acuerdo a la utilización con que se le va a dar (techo, muros, pisos, etc.). NORMATIVA VIGENTE CON RESPECTO AL SCMI - NCh 1198. Madera. - Construcciones en Madera. - Cálculo. - NCh 1207. Pino Radiata – Clasificación visual para uso estructural – Especificaciones de los grados de calidad. - NCh 819. Madera Preserva. - Pino radiata – Clasificación según y riesgo en servicio y muestreo. - NCh 431. Construcción – Sobrecargas de nieve. - NCh 432. Cálculo de la acción del Viento sobre las construcciones. - NCh 433. Diseño Sísmico de edificios. - NCh 1537. Diseño Estructural – Cargas permanentes y cargas de uso.

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- NCh 2824. Madera. - Pino. - radiata – Unidades, dimensiones y tolerancias. EJEMPLO DE CONSTRUCCIÓN USADA CON ESTE SISTEMA En esta última parte de este informe, analizaremos una construcción, como se había mencionado en la introducción de este documento, de un conjunto habitacional, otorgado por el SERVIU, a familias que no tenían recurso alguno para poder financiar viviendas sociales con materiales tradicionales (ladrillo, hormigón). Esta construcción consistía en viviendas sociales con el sistema constructivo modular industrializado (SCMI), de aproximadamente 225 viviendas en la comuna de Buin, Región Metropolitana. La obra se realizó aproximadamente entre los años 2001 – 2003. La persona que hizo esta investigación fue el Ingeniero en Maderas, el señor Marcelo González, en el cual en su informe de tesis muestra cómo fue realizada esta construcción en base a este sistema. A continuación veremos parte de las especificaciones técnicas del proyecto: Especificaciones técnicas de las viviendas construidas con el SCMI Las especificaciones técnicas de las viviendas se obtuvieron de la Dirección de Obras de la Ilustre Municipalidad de Buín, y son las siguientes: -

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Base de pavimentos y radier: Se utilizó relleno estabilizado según plano de cálculo, compactado mecánicamente y nivelado. Sobre este se procedió a colocar una lámina de polietileno de 0.2 mm de espesor, la que se instaló de acuerdo a las instrucciones del ingeniero mecánico de suelos. El radier se ejecutó en hormigón de H-20 de 10 cm de espesor afinado en fresco, terminación a llana. Tabiques perimetrales: Están conformados por estructura de Pino Radiata impregnado de 45 x 70 mm según plano de cálculo. Por su cara exterior se encuentran revestidos con planchas de aglomerado estructural tipo OSB de 11,1 mm de espesor, impregnado con borato de zinc, acabado de superficie exterior impermeabilizado y texturado, imitación madera, instalados verticalmente.

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Tabiques interiores: La estructura se ejecutó con perfiles de fierro galvanizado de 38 mm de ancho y de 0.5 mm de espesor, tipo Tabigal o similar. El revestimiento en las zonas húmedas, de baño y cocina, se realizó con planchas fibrocemento de 4 mm fijada a la estructura mediante tornillos autoperforantes. En las zonas secas, dormitorios y otros, se revistió con planchas de yeso-cartón de 8 mm de espesor, las que se fijaron a la estructura con tornillos autoperforantes. Tabique medianero: La estructura se realizó con Pino Radiata impregnado de 45 x 70 mm de espesor y se revestirá por ambas caras con dos planchas de yeso-cartón de 10 mm que se instalarán traslapadas y pegadas entre sí Estructura de techumbre: En el segundo piso, está conformada por casetones prefabricados con Pino Radiata impregnado de escuadría y distanciamientos, según plano de cálculo. En el primer piso, sobre la cocina se consultan cerchas prefabricadas con conectores metálicos tipo Gang nail y costaneras de pino de 2’’ x 2’’ según cálculo. La cubierta consiste en planchas de fierro galvanizado o zinc-alum de 0.4 mm de espesor onda estandar, atornilladas directamente a las cadenetas de los casetones. Previo a la instalación de las planchas se instaló fieltro asfaltico para evitar condensación. La cumbrera es de fierro galvanizado o Zincalum de 0.4 mm de espesor, fijado a la última costanera mediante tornillos galvanizados de 2, 5 x 12’’ con golilla plana y golilla de neopreno. Deberá traslapar 20 cm mínimo con la última hilera de planchas. Canales y bajadas: Estos son de fierro galvanizado o Zincalum de 0,4 mm de espesor Aleros: Están formados por la prolongación de los casetones de la techumbre y tendrán 40 cm hasta el borde de la plancha de cubierta. Los tapacanes, en el segundo piso, están formados por la continuidad de la pieza de cierre de los casetones. En el primer piso, que lleva cerchas, se consulta tapacán de pino impregnado de 1,5’’x 4’’ Frontones: En el segundo piso están formados por la prolongación de los paramentos que conforman las fachadas anterior y posterior. En el primer piso, se consulta sobretabique de Pino de 2’’x 2’’ revestido con plancha de fibrocemento de 4 mm de espesor. Evacuación de gases: Consiste en ductos individuales de fierro galvanizado de 0,4 mm de espesor, y 4’’ de diámetro, para conectar ventilación de calefones.

Fuente: Tesis “BIENESTAR HABITACIONAL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA DE VIVIENDAS SOCIALES INDUSTRIALIZADAS ESTRUCTURADAS CON MADERA DE PINO RADIATA”, Marcelo González, EETT proyecto Ilustre Municipalidad de Buín. 2003.

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IMÁGENES SCMI

Imagen 1: Construcción con el sistema SCMI, desarrollado y construido en Europa

Imagen 2: Construcción Escuela Modular, Iloca, Chile. 2010

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Imagen 3: Construcción Modular

EMPRESAS CON CUAL TRABAJA ESTE SISTEMA CONSTRUCTIVO En nuestro país y alrededor del mundo, hay empresas con la cual fabrica y arma este sistema constructivo, algunos de ellos: -

Tecno Truss (Chile) Equinox (Argentina) Teccon Evolution (España) Rentech (Chile)

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CONCLUSIÓN En resumen, este sistema constructivo es de gran ayuda en construcciones en bajo costo, es de rápida instalación y solamente es montado en obra, por lo que hace un sistema no solo alternativo en la construcción, sino que pueda ser construido en varios lugares de Chile y en el resto del mundo. La idiosincrasia de la persona, sobretodo chilena, es que siempre en sus construcciones debe ser de manera maciza y con sistemas de enfierradura para que la edificación pueda comportar de manera excelente ante un eventual sismo, por eso prefieren las edificaciones hechas de hormigón o albañilería, pero hay otros sistemas que son de bajo costo, no solo para la empresa, sino también para el cliente, además (no solamente este sistema que se acaba de mencionar), es resistente al fuego, a los movimientos sísmicos y tiene un comportamiento, térmico y acústico, lo cual hace una calidad infalible, en la cual puede durar más de una decena de años. El sistema SCMI, se aprendió que: 1- Este sistema está hecho de paneles de pino radiata, tratada y secada en horno. 2- Que las piezas que conformarán la vivienda, son hechas y armadas en fábrica, en la cual son transportadas a obra y finalmente instalarlas. 3- Regularmente se fabrica por dos secciones, una por la línea directa de armado del panel, y otro por su fabricación. 4- Las instalaciones eléctricas, sanitarias y gas se realizan en fábrica. 5- Se puede construir edificios hasta 3 pisos 6- Cumple con los requisitos del MINVU, lo cual está dentro del sistema estatal, lo cual hace una alternativa positiva al momento de construir o adquirir una vivienda, en el caso del cliente. Se agradece a la profesora de la asignatura por su atención y tiempo en este informe. Este sistema asegura una calidad de vida y una calidad en las construcciones en Chile.

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BIBLIOGRAFÍA  Sistema Constructivo Modular Industrializado, Definición y Descripción, Libro Fundación Chile, Minvu.  Página Tecno Truss: http:// www.tecnotruss.cl  Paneles OSB y Panel Houses: Apunte Sesión 4-5-6 y 9, Karin Sepúlveda, Sistemas Industrializados, Santo Tomás, 2015.  Tesis “BIENESTAR HABITACIONAL Y EFICIENCIA ENERGÉTICA DE VIVIENDAS SOCIALES INDUSTRIALIZADAS ESTRUCTURADAS CON MADERA DE PINO RADIATA”, Marcelo González, EETT proyecto Ilustre Municipalidad de Buín. 2003.  Imagen3: http://3.bp.blogspot.com/ Yrl2kQ3j8H0/UIE9UmieK9I/AAAAAAAAAh8/lcPmlaKq0s/s1600/MODULAB_6X6_VIVIENDA+INDUSTRIALIZADA_MAD ERA_CASACAMPO_SOLAR+DECATHLON_EXTERIOR_GENERAL.j pg.  Imagen 1: http:// eraikal.blog.euskadi.net/blog/2013/04/24/tresviviendas-con-estructura-de-paneles-de-madera-contralaminados-enbizkaia/  Imagen 2: http://www.edicionesespeciales.elmercurio.com/destacadas/detalle/ind ex.asp?idnoticia=201304101248483

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