~1~ EJERCICIOS PARA EL DESARROLLO PROGRESIVO DE LA PRÁCTICA PUNTOS A COMPLETAR / DESARROLLAR: 1 a- Explicar la diferencia entre meta y objetivos. La meta es aquello que queremos de obtener de la práctica. Recoge sintéticamente en una sola expresión qué es lo que vamos a extraer de la misma. Los objetivos son cada uno de las consecuencias que en el trascurso hasta la meta iremos obteniendo. Vease un corredor de fondo: Su meta es terminar primero una carrera de 10 km. Los objetivos que irá consiguiendo en el camino a la meta:
Mejorar su condición física. Mayor sociabilidad con su entorno, nuevas relaciones interpersonales. Mayor espíritu de competitividad. Realización y autoestima. Felicidad.
No confundir con los diferentes hitos que debería llevar a cabo para llegar a conseguir esa meta, que al fin y al cabo es lo que enriquecerá su práctica deportiva:
Hacer un entrenamiento progresivo. Participar en una carrera de 5 km. Quedar entre los 10 primeros en la siguiente carrera. Conseguir un Sponsor. Quedar entre los 50 primeros en la primera carrera de 10 Km. Antes de realizar 20 carreras ha de conseguir llegar al primer puesto.
b- Exponer la meta y objetivos planteados para la práctica. La meta del ejercicio es: la revitalización integral de un área urbana de degradada. Los objetivos son varios:
Aumentar mis conocimientos en la sostenibilidad, industrialización y la regeneración urbana. Ser un mejor profesional en diferentes áreas de conocimiento. Aplicación práctica de sistemas industrializados. Relación entre industrialización y sostenibilidad. Impacto de la estética industrial en entornos urbanos y agrícolas.
~2~ 2 a- Exponer un esquema metodológico para el análisis de exigencias.
Búsqueda bibliográfica de soluciones . Análisis de impactos ambientales (hecho). Análisis programático. Estudio formas. Estudio materiales ciclo de vida Estudio consumo energético del edificio. Afinamos soluciones y alternativas.
3 a- Un caso habitual que surge en la elección tipológica edificatoria consiste en optar por un edificio compacto (cuyo paradigma sería una esfera) o un edificio laminar (identificable por un prisma rectangular con fachadas de dimensiones muy diferenciadas). ¿Qué elección consideráis adecuada? ¿Por qué? La pregunta es ¿Para qué? En términos de eficiencia energética los volúmenes esféricos son los más eficientes. Con el mínimo perímetro (piel) contienes el máximo perímetro. Puesto que todas las pérdidas o ganancias energéticas se tienen a través de las pieles tiene lógica que en climas muy extremos (véase la Antártida) los edificios tengan formas esféricas. Estas formas son complicadas de gestionar ya que el aprovechamiento de dichos volúmenes es complicado. Los edificios laminares, por otra parte, aunque su factor de forma es menos eficiente, lo cierto es que permite un mayor número de alternativas y de aprovechamientos espaciales. Por ejemplo: en una esfera las dimensiones de unas protecciones solares serían mucho más elevadas en las caras superiores que en las inferiores, debido a que el paramento no es vertical, mientras que en una solución laminar la solución es rápida y evidente. Si al responder la pregunta:” Para qué” es para tener la mayor eficiencia de un edificio de una altura la respuesta es clara, la esfera. Si la respuesta es para acoger un esquema programático más amplio la respuesta es clara, un edificio laminar.
b- Es obvio que algunos usos exigen tipologías muy específicas. ¿Cuándo se puede considerar adecuado modificar dicha tipología con una visión eco-eficiente? Cuando aporta un valor añadido y no modifica significativamente alguna de las funciones fundamentales del edifico. Me explico. Me resulta difícil imaginar una iglesia con forma esférica para querer que sea más eficiente energéticamente ya que, la finalidad de una iglesia no es la eficiencia energética, sino el simbolismo en su planta y en su altura. (la forma importa)
~3~ En vivienda, sin embargo, está todo permitido, en tanto que lo que buscas en tu vivienda es el confort, no asociado únicamente con una forma, sino que existe multitud de soluciones, y que las soluciones ecoeficientes no afectan a la comodidad del usuario.
c- ¿Cuáles son las razones que han motivado la elección tipológica de la propuesta? Se busca una solución edificatoria estandarizada, que permita albergar varios usos: vivienda, escuela, invernadero, punto de explotación y almacenaje, etc. Se ha elegido la forma más restrictiva y la que más exigente va a ser en este respecto: el uso de invernadero, ya que el resto del programa es mucho más adaptativo con la forma.
4 a- ¿Qué sistemas industrializados prevés utilizar en la propuesta? ¿por qué? Analizando los materiales a emplear y viendo el análisis de ciclo de vida de los materiales las tendencias son claras. Iremos a una estructura de madera y en base a las necesidades programáticas del edificio, cambiará su piel:
Vidrio Panel sándwich Modulado Aluminio PVC
Evitaremos claramente los materiales que generan grandes volúmenes de CO2:
Aceros Cerámicos Morteros
~4~ Las uniones serán en seco, con clips = mayor durabilidad y fácil montado. No utilizaremos materiales ajenos ni reacciones no deseadas entre estos. Aislamiento por el exterior.
5 a- Exponer un diagrama DAFO de la propuesta tipológica-tecnológica.
Antes de empezar a realizar un análisis DAFO pasaremos a explicarlo brevemente. El análisis DAFO nos permite conocer los pros y contras de un proyecto, sistema, personalidad, estudio, etc. Estos pros y contras los subdividimos a su vez en dos. Los contras:
Debilidades: cualidades intrínsecas del sistema que no son positivas y pueden arruinar dicho sistema Amenazas: situación extrínseca al sistema que puede volverle vulnerable.
Los pros:
Fortalezas: características que tiene el propio sistema que le hace resistente a amenazas. Oportunidades: situación externa al sistema que favorece las fortalezas del sistema.
~5~ DEBILIDADES
AMENAZAS
Sistema poco conocido y estudiado. Bajas resistencias mecánicas de los nudos. Limitaciones formales.
El desconocimiento del mismo puede implicar que las soluciones sean caras. Impermeabilidad Durabilidad. Soluciones estandarizadas, lo que implica un gasto mucho menor de materiales.
Unión en seco.
FORTALEZAS
OPORTUNIDADES
b- Explicar la estrategia planteada a partir el análisis DAFO. Atacaremos claramente a las debilidades y amenazas. En futuras correcciones lo que haremos será buscar bibliografía y soluciones comerciales existentes de este sistema. De no encontrar bibliografía suficiente como para poder emplearlo, buscaríamos alguna alternativa. La clave del proyecto estará en las pieles a emplear. En las soluciones de invernadero no será complicado, ya que los requerimientos de confort son relativamente fácil de cumplir. La junta seca no es ningún problema. Las dificultades estarán en adaptar la solución a los requerimientos de una vivienda, de una escuela, etc. La unión entre estructura y paramento plantea algunas dudas y sobretodo el problema estará en conseguir una alta estanqueidad con soluciones de junta seca, no solo en la estructura, sino en los paramentos exteriores. Las soluciones que se me pueden ocurrir son de triple capa, en donde las juntas de las tres capas no coincidan y se consiga de esta manera una mayor estanqueidad. Lo valoraremos a lo largo de la práctica.
6 a- El sistema de cimentación es habitualmente uno de los menos eficientes del edificio. ¿Qué medidas consideras que se deben establecer para mejorar su eficiencia? Aislamiento. Menor entidad posible, mayor durabilidad desde el diseño: zapatas aisladas de pequeñas dimensiones, superficiales, con inclinación para la evacuación de las aguas, impermeabilizadas. Uso de escombros como árido. (previamente limpiado y sin reactivos) http://eadic.com/blog/hormigon-reciclado-futuro-edificacion-sostenible/ En este caso, la resistencia de la cimentación no debe ser grande ya que las solicitaciones serán las de un edificio de una o dos plantas, de materiales ligeros en la mayoría de las tipologías.
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b- ¿qué planificación de tareas propondrías para optimizar el diseño de la cimentación del edificio de la práctica? Y si existe interacción con un edificio existente, ¿en qué variaría?
Cálculo de solicitaciones en la cimentación. Estudio de capacidad portante del terreno (en el caso de no disponer de él, estimaciones en base a composición del terreno) Predimensionado de la cimentación. ¿Dónde está el firme?
Si el terreno es bueno (presupongamos que sí) y las solicitaciones también, que lo son, nos vamos a una solución de zapata aislada. Nos planteamos el empleo de escombros, de uso de hormigones prefabricados o de ambos y los por qués. De haber interacciones con otros edificios tenemos que ir a soluciones de contención de terreno. Existen sistemas con empleos altos de hormigón in situ, con arcillas, etc. Sería interesante una práctica de contención de terreno con estacas de maderas , ejecución de la cimentación y volver a rellenar el terreno. Esto implicaría que hubiera cierto retranqueo respecto a la medianera.
2 7 a- La mayor parte de los edificios que realizamos están construidos con estructura de hormigón “in situ”. Podría pensarse en una anomalía respecto a la evolución hacia una construcción industrializada, pero no es así ya que el material ha evolucionado, la mano de obra también y la maquinaria y medios auxiliares tienen que ver poco con los de poco tiempo atrás. Sin embargo, puede que en algún momento los inconvenientes de la construcción “in situ” no puedan ser compensados por otras innovaciones. ¿Cuáles crees que podrían ser las circunstancias para que eso se produjera? Tiempo y calidad. Conceptos muy claros que existen en toda empresa que a día de hoy todavía no ha llegado a la construcción, que se mueve a otra velocidad. Los claros beneficios de la industrialización es el tiempo que se tarda, una vez disponemos de los materiales, en ejecutarlo en obra. Lo más caro de todo proceso comercial es la mano de obra. La reducción de costos (sino es todavía por que los productos prefabricados sean caros) se percibirán en un futuro, cuando los precios sean altamente competitivos. Otro de los beneficios que tiene la industrialización es un aumento de la calidad y un valor estandarizado de la misma. No existen vicios ocultos o malas prácticas. La mano de obra es especializada.
b- ¿Qué criterios has utilizado para elegir la estructura de la práctica?
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Búsqueda claramente de la mayor eficiencia, uso del menor material necesario. Nos servirá para cumplir una de nuestros objetivos de la práctica: “Aplicación práctica de sistemas industrializados” Por otra parte lo que se busca es una reducción de la huella ecológica, empleando materiales del lugar. Maderas de pino y utilización en cimentación de escombros será una buena herramienta para utilizar materiales locales y reducir costos de desplazamiento. http://www.ingeba.org/lurralde/lurranet/lur10/10groome/10groome.htm
c- ¿Has uitlizado algún método para determinar los puntos conflictivos del cimiento y la estructura que deben ser objeto de un diseño detallado? Cuando nos pongamos a resolver los detalles constructivos iremos al detalle. 8 a- Desarrollar una matriz para la elección los sistemas de cimentación y estructura ( Colgar en el subforo de PUESTA EN COMÚN antes del 17 de abril ) Para cualquier duda estaré a vuestra disposición en el foro PREGUNTAS PRÁCTICAS, en el apartado correspondiente al módulo de industrialización.
~ 8 ~ PRESENTACIÓN DEL PROYECTO. Para esta fase final hemos optado por desarrollar más detalladamente las soluciones constructivas y ejecución material de la obra. Los edificios elegidos para dicho desarrollo son de dos tipologías diferentes: 1. Residencia de estudiantes de horticultura y hotel rural (dependiendo de la estacionalidad) 2. Invernadero, silo y punto de explotación agricultural de los terrenos disponibles.
Hemos optado por llegar a sistemas industrializados en todos los aspectos de la residencia y de los invernaderos con mayor impacto: estructura y cerramientos. Para ello, una vez presentadas todas las soluciones lo que haremos será presentar un catálogo comercial con todos los elementos empleados. La solución edificatoria que se plantea es un edificio de planta rectangular modulada en costillas estructurales cada una de ellas separadas a dos metros de distancia. La idea es que la solución sea estandarizada para ambos tipos edificatorios, pero con pequeñas modificaciones que se permiten adaptar a cada una de las necesidades funcionales de los mismos. Las mayores variaciones se producirán en los cerramientos, ya que los requerimientos en ambos casos son diferentes: situación de confort en la residencia de estudiantes y adecuarse a los requerimientos ambientales en el caso del invernadero, con una alta captación solar.
~ 9 ~ SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS Y TRANSMITANCIA Iremos desgranando cada uno de los casos con sus diferencias y apoyándonos en documentos de referencia: 1. Residencia de estudiantes a) Solución constructiva En este caso hemos optado por una estructura en madera de abeto debido a la abundancia del material local, a sus capacidades portantes, que se trata de un edificio de escasa entidad y a la unión mecánica de los mismos, sin necesidad de recurrir a resinas o encolados. Hemos encontrado una empresa constructiva que nos proporciona los materiales necesarios, a un radio de 100km, con los bajos impactos que ello implica para el ecosistema en cuanto a la energía gris contenida en su procedimiento de transformación y transporte. La empresa se llama ELUR estructuras y se encuentran especializadas en estructuras de madera laminada encoladas. http://www.elurestructuras.com/elementos‐constructivos.html Su ubicación es Oñati, a escasos 60km de nuestro proyecto:
El sistema estructural está bastante sobredimensionado con vistas a poder seguir creciendo en vertical, aumentando plantas o haciendo recrecidos en la edificación existente en base a las necesidades de los propietarios y de esta manera evitar la necesidad de reforzar con otro tipo de materiales.
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Alzado de la estructura
Planta alta
Planta baja
La unión de los mismos puede seguir dos sistemas, ambos mecánicos: Unión mecánica a través de ingletes metálicos o unión mecánica a través del sistema clip. Este último es realmente más interesante ya que no es necesario ningún tipo de material más allá de la propia estructura para garantizar su buen comportamiento a nivel estructural (con lo que conseguiríamos con ello), sin embargo la bibliografía encontrada es escasa y hace referencia a mobiliario en la mayoría de los casos, de ahí que se haya optado por una unión mecánica a través de elementos metálicos.
Tras tener claro cuál va a ser el sistema estructural se toma la decisión de cómo resolver la organización de la residencia.
~ 11 ~ Se plantea una solución que permita crecer o decrecer en función de las diferentes exigencias de los propietarios, no una vez el edificio esté construido, sino en la fase de diseño, dependiendo de si quieren una residencia con un mayor o menor nº de habitaciones. La parte organizativa de la residencia es estándar pero eficaz. Se dispone el elemento estructural más determinante en el centro de la edificación, la escalera. Esta divide dos espacios en planta baja que son las zonas comunes, zona de estar y cocina comedor. En la orientación sur disponemos de un amplio ventanal para recibir el mayor soleamiento posible. Tanto en planta baja como en planta alta. Este espacio se convierte en un espacio tampón, de recorrido y no de estancia, ya que la temperatura de confort en esa zona no será buena, de ahí que sean espacios corredor, no de estancia.
~ 12 ~ En la planta superior hacemos que corresponda cada habitación con cada módulo de tal forma que las necesidades programáticas queden resueltas en dicho módulo. Aseos y balos se pone en accesos comunes frente a las zonas del corredor para que sea accesible a todos los inquilinos de la residencia. Se produce una zona especial en la vivienda, donde rompemos el módulo a la mitad y nos sirve para disponer de los baños y para hacer una habitación doble. Finalmente se sacan de las habitaciones las zonas de estudio precisamente para ponerlas en las zonas de paso y darle un uso más interesante a las mismas. b) Resolvemos los encuentros. Ahora pasaremos a resolver los encuentros que se produzcan, aportando soluciones constructivas para resolver los mismos. Un documento de referencia ha sido aportado en el propio master, viviendas en Horn. Nos apoyaremos, sobretodo, en la parte de la transmitancia para documentar los valores en construcción de la U de determinadas soluciones constructivas.
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Cimentación: se recurre a una solución clásica en cuanto al elemento en sí mismo, no así en cuanto a su composición. Se acude a una cimentación de zapata corrida perimetral, debido a las bajas solicitaciones por parte del edificio, pero será de hormigón reciclado (http://eadic.com/blog/hormigon‐reciclado‐futuro‐edificacion‐sostenible/), por la misma razón, por que la tipología edificatoria, con pequeñas cargas y sobrecargas de uso nos permite llegar a este tipo de soluciones.
Esta descansa sobre una solera de hormigón de baja resistencia y a su vez encima tiene una solera, sobre el terreno, para que descansen los elementos estructurales de madera. Pavimento: Se recurre a una tarima flotante por varios motivos: material local de bajo impacto de huella ecológica y buen comportamiento a nivel térmico. Por otra parte, tiene una vida útil larga y de fácil sustitución en caso de obra y mantenimiento.
Fachada: En la fachada recurrimos a una solución poco habitual pero realmente eficiente en muchos términos. Se encuentra fácilmente, es barato, de bajo impacto y fácilmente sustituible o accesible en caso de necesitar mantenimiento: panel sándwich de conglomerado y relleno de celulosa. Ambos materiales pueden provenir de restos de la industria maderera (conglomerado) o de la industria papelera e incluso maderera (celulosa), con lo cual aprovecharíamos para reciclar residuos habitualmente no empleados en construcción. Este material tiene realmente unos valores de transmitancia bajos, estando la clave para unos valores realmente bajos en las uniones de los panelados.
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Como documento de referencia traemos un estudio hecho para la vivienda alemana de los 90 (estándar passive house) en Hörn. Esta emplea el mismo material, con excelentes resultados. El único inconveniente que le podemos ver al mismo es el alto grosos que tiene el mismo, en torno a los 50cm y que no tiene capacidad portante. En el caso de la vivienda de referencia ser resolvía con una estructura interna en hormigón. En nuestro ejercicio empleamos estructura en madera, precisamente para evitar el uso de un material, que a pesar de tener excelente comportamiento mecánico, emplea muchísima energía y sobretodo agua en su procesado, teniendo a su vez una corta vida útil.
Cubierta: para solucionarla trabajamos sobre una aplacado metálico para que las guias de las misma sirvan de soporte de las placas fotovoltaicas y los serpentines con acumulador para ACS. De esta manera conseguimos satisfacer las demandas energéticas de la vivienda. Es importante recalcar que la cubierta se encuentra a 43º respecto a la horizontal, precisamente para que en esta latitud no tengamos que inclina los elementos que pongamos en la cubierta y tengan la perpendicular respecto al sol durante el mayor tiempo posible a lo largo del año. La solución es sencilla, pero eficaz en todos los términos.
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Carpinterías: en este caso y debido a que en la actualidad no encontramos perfiles en los mismos que sean con bajos requerimientos energéticos y poca energía embebida nos hemos tenido que ir a aquellas que nos ofrecen mejores prestaciones energéticas. En este caso recurriremos a Saint Gobain que ofrece vidrios triples acristalamientos y cámara de argón montadas en carpinterías de PVC con altísimas prestaciones U=1.6 (ver catálogo comercial)
Ahora dispondremos algunas fichas técnicas de materiales empleados en la vivienda de Hörn y que son directamente aplicables o similares en nuestra solución:
~ 16 ~ Fachada
Cubierta
Carpinterías
Como vemos el comportamiento es excelente en prácticamente todos los requerimientos, a excepción de la carpinterías, que sería un clarísimo puente térmico en la vivienda y que sin embargo supone en torno al 25% de nuestra envolvente. Debido a esto hemos tomado la decisión de recurrir a otras soluciones.
~ 17 ~ 2. Invernadero a) Solución constructiva En este segundo caso no iremos tanto al detalle en las soluciones constructivas ya que los requerimientos térmicos serán mucho menores y nos basaremos en las tecnologías existentes actualmente en los invernaderos pero adaptado a nuestras soluciones. En cuanto a la planta, la forma de solucionarlo es similar a la dispuesta anteriormente, aunque adaptado a los requerimientos de esta nueva tipología. La solución técnica irá orientada a perfiles metálicos, directamente con la idea de que el 100% de los elementos utilizados en estructura y envolvente se puedan reciclar: bien como perfiles metálicos, bien como cascos de vidrios. Pero vayamos paso a paso. El edificio tiene dos alturas, una a cota de calle y otra enterrada con dos finalidades: la planta a cota de calle será el invernadero y el punto de explotación, mientras que la soterrada será el silo, donde guardaremos aquello que hayamos recolectado de las tierras adyacentes y que nos sirva también para guardar herramientas. Estos dos pisos están comunicados por una escalera y a su vez por un montacargas: para el paso de mercancías y de personas. En este caso no pasaremos a explicar el sistema estructural, ya que es exactamente el mismo que vimos en el anterior edificio, solamente que traducido a estructura metálica unido de forma mecánica.
~ 18 ~ b) R e s o l v i e n d o l o s e n c u e n t r o s: Ahora pasaremos a resolver cada uno de los que tenemos en sección, aunque a nivel técnico es mucho más sencillo. En este caso veremos que la mayor dificultad técnica es la permeabilidad al agua del mismo, pero no es necesario entrar al detalle ya que muchas de las empresas del sector son capaces de resolverlo sin mayores dificultades.
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La forma de resolverlo es bastante sencilla.
Cimentación: en este caso se busca un vaso estanco, al estar soterrado por 3 de las 4 caras para tener un lugar con baja humedad en donde poder almacenar aquello que hemos recogido de los terrenos. La cimentación vuelve a ser una zapata corrida en todo el perímetro debido a las bajas solicitaciones. Sin embargo nos resulta imposible buscar una solución de hormigón reciclado por las prestaciones que podamos obtener de ellos a nivel de estanqueidad de ahí que busquemos un muro perimetral a base de bataches y hormigón armado.
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Pavimento: se vuelve a emplear un pavimento de madera. En este caso no es tan necesario los requerimientos de transmitancia térmica pero se vuelve a emplear por los motivos anteriormente nombrados.
Envolvente: claramente se recurre al vidrio para poder producir el efecto invernadero buscado. Estos están modulados con la búsqueda de que en caso de rotura o mantenimiento sea fácilmente reparable. En este caso además todas las piezas son iguales, de las mismas medidas y proporciones, de tal forma que su fabricación seriada sea sencilla.
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Los vidrios serán con carpintería en aluminio ya que la perfilería en este material es barata y es la que menos energía requiere en su transformación aparte de tener un comportamiento aceptable a nivel térmico.
~ 22 ~ CONCLUSIONES Como vemos son muchísimas las ventajas de la industrialización de los diferentes elementos constructivos por muchos motivos. Esta industrialización si además viene acompañada de diferentes estrategias de diseño hará que nuestra edificación sea realmente ganadora en muchos aspectos. En primer lugar y el mayor beneficio que encontramos es la reducción de costos y sobretodo de tiempos de construcción. Al convertirse la obra únicamente en lugar de montaje, encima con uniones mecánicas conseguimos realmente reducir los tiempos drásticamente. Por otra parte está la alta calidad de los materiales construidos en fábrica, donde están garantizados unos estándares y son perfectamente conocidos los valores finales, sin tener vicios ocultos en la construcción. Otro punto muy importante es el reciclado de prácticamente todos los materiales empleados, en donde, al ser todo junta mecánica, es fácilmente retirable de la obra, sustitución o reparación. Una vez terminada la vida útil del edificio o de un elemento, se pueden desmontar y separar cada una de sus partes bien para reutilizarlo directamente bien para proceder a su reciclado. Otro de los éxitos de esta propuesta será finalmente las bajas transmitancias conseguidas y sobretodo la baja cantidad de energía gris embebida en los materiales empleados: materiales locales hechos en fábrica y encima con materiales abundantes y locales: el resultado es que obtenemos una edificiación con una vida útil próxima a la que tienen los materiales y que además no han consumido mucha energía en su fabricación y puesta en obra. Objetivos conseguidos.
~ 23 ~ CATÁLOGO COMERCIAL: 1. Empresas estructura en madera: ELURESTRUCTURAS. http://www.elurestructuras.com/proyectos.html
~ 24 ~ 2. Ventanas: Saint Gobain http://es.saint‐gobain‐glass.com/tradeapplication/1318/sgg‐ climalit‐plus‐en‐ventanas
Vidrios puestos en el proyecto: http://ememento.saint‐gobain‐ glass.com/app/webroot/img/assets/41/products/pdffiles/41_1410167932_1.pdf
~ 25 ~ 3. Invernadero: InverbaderosIma http://www.invernaderosima.com/index.php/productos/invernadero/invernadero‐ multicapilla‐gotico
~ 26 ~ 4. Estructura metálica: en Hernani (8km) http://www.uzkudun.es/es/