1. De los drywall
Productividad y ergonomía. Comparación entre drywall y
particiones convencionales. Evaluación sísmica de particiones
drywall.
Productividad y ergonomía
Referencia
John G. Everett (University of Michigan, Ann Arbor, Michigan), and Dennis L. Kelly
(Project Manager, Detroit, Michigan). Drywall Joint Finishing: Productivity and
Ergonomics. Journal of Construction Engineering and Management. Vol 124, N°5,
September/October, 1998. ASCE.
Los paneles drywall con base en mineral de yeso, son ampliamente usados en
muros, los cuales son de tamaño suficiente como para requerir cuando menos dos
paneles. Se pueden colocar en forma horizontal (generalmente para interiores en
residencias) o en forma vertical (usualmente en centros comerciales). En este
artículo se analizan las operaciones según la orientación de las juntas así
como el acabado de las mismas. Las comparaciones de productividad se efectúan
para el total de juntas producidas, obteniéndose tasas de productividad para
varios arreglos horizontales y verticales, así como el tiempo requerido para el
acabado de las juntas. El tiempo de este acabado no sólo depende de la
orientación, también de la localización de la junta (en su cercanía al piso o al
techo, por ejemplo). En general, el estudio indica que es posible alcanzar ahorros
importantes según la elección de la orientación. También la localización de las
juntas afecta los movimientos y posiciones del trabajador, al punto que los
responsables de trabajar los acabados prefieren las juntas horizontales pues
reducen el estrés ergonómico asociado con la flexión hacia abajo y el alcance
encima de la cabeza. En el artículo se reporta el estudio de juntas intermedias
(excluyendo el caso de juntas en los extremos), así como en el trabajo manual y
el auxilio de un cuchillo para drywall.
Introducción
 Sobre el yeso y el drywall
La capacidad del yeso en cuanto su adherencia y protección contra el fuego, le
otorga gran aceptación en la industria de la construcción. Los antiguos egipcios y
romanos ya lo usaban por esas características. Entre fines del 1920 y comienzos
de 1930 fueron introducidos los paneles de yeso en reemplazo de la madera y de
metales. Actualmente son usados extensamente en muros y como barreras contra
incendios. Ayuda a esta difusión el costo del material, la poca demanda de
trabajo, la facilidad y rapidez de instalación, la flexibilidad, y la atenuación
sonora. La producción anual de estos paneles es ahora impresionante.
El ingrediente principal del drywall es el mineral de yeso, que se encuentra en
depósitos, usualmente con 21% de agua, mezclado con piedra caliza, pizarras,
mármoles y arcilla. La preparación del drywall requiere el calentamiento del
mineral para librarlo del agua, obteniéndose como producto el yeso calcinado
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2. (sulfato de calcio semi-hidratado). Se le mezcla con almidón, agua, espuma
pregenerada de yeso
(para bajar la
densidad), y otros
aditivos para formar
una masa espesa. La
mezcla se confina
como sándwich entre
papel duro acabado, y
es pasada en rodillos
para alcanzar la forma
y espesor deseados. El
yeso se adhiere
firmemente al papel,
obteniéndose un
producto final de
superficie acabada y
cortado en los
extremos. En algunos
casos se le refuerza
con fibra de vidrio, u
otra, para darle mayor
resistencia al yeso,
especialmente cuando
puede estar expuesto
al fuego.
Los paneles típicos son
de ½ o 5/8 pulg (13 o 16 mm) de espesor, por 8, 9, 10, 12, 14, o 16 pies (2.44,
2.74, 3.05, 3.66, 4.27, o 4.88 m) de largo. Pueden ser cortados (biselados o en
ángulo recto), entornillados o pegados a armazones de madera o de metal, y
colocados en forma horizontal o vertical. Se estima que entre el corte y la
colocación, está el 50% del costo de trabajo involucrado en el sistema.
 Las juntas
Después de su emplazamiento, las juntas entre paneles deben ser selladas y
protegidas contra el fuego, en base a un tratamiento con la aplicación triple de
un compuesto para juntas. El primero es una cinta de refuerzo (fibra de vidrio o
papel). El segundo es un relleno para cubrir la depresión entre paneles. El
tercero es un acabado para lograr una superficie suave.
El proceso de llenado y acabado de las juntas de drywall requieren de un mínimo
de seis trabajos separados del trabajador. Cada trabajo puede involucrar de 1 a 4
pases de alguna herramienta manual sobre la junta. Esto puede resultar en un
total de 8 a 14 pases de la mano sobre el total de longitud de las juntas. La
orientación de la junta y cantidad, por tanto, tiene un impacto significativo en el
tiempo requerido para el acabado del drywall. Este trabajo de acabado
constituye el 50% de los costos de trabajo componentes de la instalación del
drywall.
 Objetivo del estudio
El objetivo del artículo es analizar el efecto del panel de drywall y la
orientación de la junta en las operaciones de acabado de la junta. La
productividad es estudiada para el total de juntas producidas, las tasas de
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3. productividad para varios tipos de juntas horizontales y verticales, así como el
tiempo total requerido para acabar las juntas.
Las localizaciones de las juntas en el muro también afectan los movimientos y
posiciones del trabajador para completar el trabajo. Las comparaciones
ergonómicas de las juntas horizontales y verticales se hacen al evaluar el número
de veces que el trabajador debe flexionarse y levantarse por encima de su
cabeza.
Orientación del panel
Los paneles colocados verticalmente producen también juntas verticales de piso a
techo, espaciadas en 4 pies (1.22 m). Las juntas horizontales corren de esquina a
esquina, habiendo necesidad en este caso de ajustes de altura.
La cantidad de juntas depende de las orientaciones de los paneles y de las
dimensiones del muro. Según el arreglo, variará la longitud total de las juntas. La
figura previa ilustra esta variación. Incluso, una pequeña alteración de la altura o
ancho del muro, puede ocasionar una nueva junta.
 Tasa de junta
A partir de esta consideración, en el artículo se introduce el índice tasa de
junta, definida como la longitud de juntas (en pies) dividida por el área del muro
(pies al cuadrado).
En la figura se presenta esta relación para varias configuraciones. Por ejemplo, la
tasa de junta más baja, de 0.125 es constante para un muro de hasta 16 pies
(4.88 m) de longitud. Al aumentar esta longitud, también se incrementa el valor
de la tasa de junta.
En el otro extremo, también se tiene un valor constante para juntas horizontales
de 8’6”.
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4. Medida de la productividad
Tanto la longitud de las juntas, como las tasas de junta, dependen de la cantidad
de juntas a las que se deberá dar un acabado. En relación con el tiempo para este
acabado, se considerará que su valor (el del tiempo) no es el mismo para una
junta vertical que para una junta horizontal, aunque ambas tengan la misma
longitud. Incluso, la localización de la junta (cerca del piso, o cerca del techo),
tiene su propia influencia en el tiempo.
Las tasas de acabado fueron medidas en juntas biseladas para las tres
aplicaciones: la primera o base, la segunda o llenado, y la tercera o acabado
propiamente dicho. Las mediciones fueron efectuadas sobre el trabajo de tres
profesionales del acabado, presentándose los valores promedio. Las tasas de
productividad fueron medidas como minutos por pie lineal de junta (min/pie).
Fueron determinadas desde observaciones de campo para juntas en ambas
direcciones. Los resultados fueron los siguientes.
Tasas de productividad para juntas acabadas, en min/pie
Aplicación Junta biselada Junta biselada Junta biselada Junta vertical
horizontal, horizontal, vertical empernada
parte baja parte alta
1ª (base) 0.13 0.16 0.15 0.30
2ª (llenado) 0.11 0.19 0.11 0.22
3ª (acabado) 0.11 0.17 0.11 0.22
El estudio presenta el cálculo del tiempo total requerido para acabar las juntas
intermedias en un muro dado, de la siguiente manera.
2 3 3
������������������������������������ = (������������ ������������������ ������������������������ )
������=1 ������ =1 ������=1
Donde: Ai es el área del muro, JRi es la tasa de la junta, Pijk es la tasa de
productividad, i=1 para el área total debajo del debajo de 6’10” (2.08 m), y 2
para el área del muro encima de 6’10”, j=1 para juntas horizontales biseladas, 2
para juntas verticales, y 3 para juntas verticales empernadas, y k=1 para la
primera aplicación, 2 para la segunda aplicación, y 3 para la tercera aplicación.
Estrés ergonómico
Los autores expresan que los valores de productividad medidos a partir del
tiempo del acabado, debe ser de interés principalmente de los contratistas. Sin
embargo, las entrevistas con los especialistas en acabados indican que éstos
prefieren las juntas horizontales, al margen de los valores de productividad. Ello,
debido a que el trabajo es más confortable y constante, por razones de altura.
Aunque es difícil compatibilizar el estrés ergonómico con las cifras de
productividad, en una rutina larga de trabajo, el trabajador muestra fatiga y
daños en las rodillas, espalda, hombros, y cuello, que terminan afectando la
propia productividad, ocasionan compensaciones por seguros, y afectan
finalmente a los costos.
Las recomendaciones de los especialistas en ergonomía indican la preferencia de
un trabajo en pie desde la altura de los nudillos por encima del piso
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5. (aproximadamente 30 pulgadas, o 0.76 m), y a la altura de los hombros
(aproximadamente 64 pulgadas, o 1.63 m). Por supuesto, las cifras se adecuarán
a cada caso. Los trabajos fuera de este rango provocan: (1) en valores inferiores,
excesiva flexión en espalda y piernas, y (2) en valores superiores, excesivo
esfuerzo de estiramiento.
De acuerdo a estas recomendaciones, en una pared de 8 pies (2.44 m), el trabajo
en las dos terceras partes no es confortable: el tercio inferior (32” o 0.81 m)
requiere continua flexión, el tercio medio (32” a 64” o 0.81 m a 1.62 m) es
relativamente confortable, y el tercio superior (encima de 64” o 1.62 m) requiere
constante estiramiento.
Para el estudio, una filmación indica los siguientes resultados a lo largo de un día
de 8 horas para un trabajador: 746 veces debe flexionarse hacia abajo, y
estirarse 835 veces. Se flexiona más trabajando los rangos medios y bajos. En la
parte alta puede trabajar mejor con zancos o con un banco.
Comparación entre drywall y particiones convencionales
Referencia
Ronie Navon, David Carmel, and Arnon Bentur (Israel Institute of Technology.
Haifa, Israel). Economic Comparison between Drywall and Conventional
Partitions. Journal of Architectural Engineering. Vol 2, N° 4, December 1996.
ASCE.
La comparación del estudio es entre drywall y particiones convencionales en
residencias. Estas últimas, las convencionales, corresponden a albañilería con
bloques de concreto. Se atribuyen las siguientes características para las
particiones convencionales: (1) uso intensivo de mano de obra, (2) demanda de
tiempo, (3) necesita de trabajo preparatorio que se refleja en mayores gastos, y
(4) es inflexible respecto a cambios en la vida de la edificación. La comparación
se sustenta en mediciones de tiempo en campo a fin de conseguir una base de
datos reales. La comparación muestra que los costos directos con particiones en
drywall son menores, en cuando menos el 1% respecto a las particiones
convencionales. En general, el uso del drywall tiene el potencial de ahorro de 3 a
4% del total de la mano de obra en el mercado de construcción de Israel, para la
fecha del estudio.
Introducción
En el país del estudio, los métodos convencionales de construcción se mantienen
mayoritariamente en las edificaciones. Las particiones en drywall son usadas
principalmente en edificaciones para oficinas, y en mucha menor proporción en
viviendas, pese a ser un sistema más simple, limpio, y barato, además de
versátil, aunque más exigente en el diseño y sensible a los errores del mismo. En
el artículo se comparan ambos sistemas.
La comparación se efectúa sobre particiones con igual desempeño, en términos
de aislamiento acústico, capacidad de carga, y resistencia al fuego.
De acuerdo a los datos de estudios anteriores que reporta el artículo, el promedio
de horas por metro cuadrado, es de 1.86 para particiones convencionales, y 0.90
para particiones en drywall.
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6. Mediciones y análisis
 Mediciones de tiempo
Los estudios de tiempos para las particiones en drywall, se muestran resumidos
en la siguiente tabla. Estas mediciones indican resultados en residencias del
rango de 0.47 a 0.85 h/m2 (menor que los valores de los estudios previos citados).
Para el estudio de costos, se considera un valor de 0.75 h/m 2.
Resultados de mediciones de tiempo en particiones de drywall
Componente Edificios públicos Edificios residenciales
Oeste Universidad Almacén Oficina Fábrica Particiones Cubierta Cubierta
de de Haifa interior de
Haifa techo
Trabajo 0.477 0.389 0.624 0.741 0.710 0.69 0.39 0.41
directo
20% tiempo 0.095 0.078 0.125 0.148 0.142 0.14 0.08 0.08
personal
Total (h/m2) 0.57 0.47 0.75 0.89 0.85 0.83 0.47 0.49
Las mediciones de tiempos para la partición convencional, resultan en el
siguiente resumen.
Resultado de mediciones de tiempo en la partición convencional
Componente Resultado
Trabajo directo 1.50
20% tiempo personal 0.30
Total, h/m2 1.80
 Análisis de costos
Para comparar los costos entre las alternativas de drywall y convencional, el
estudio utiliza primero el modelo simplificado de una esquina de dos particiones.
Se considera los costos directos de las particiones: mano de obra y
materiales. Para el caso del drywall se incorpora el uso alternativo de lana de
roca (una lana mineral empleada en los casos de diferentes tipos de aislamiento).
El resultado por m2 de muro es como sigue.
Costos a partir del modelo simplificado
Concepto Costo por m2 de muro, $
Total, partición convencional 24.92
Total, drywall sin lana de roca 16.41
Total, drywall con lana de roca 19.09
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7. En términos porcentuales, la comparación de los costos directos entre las dos
alternativas, resulta como se indica en el siguiente gráfico.
El estudio también incluye la comparación para un departamento completo.
Además, reporta un análisis de sensibilidad (para el caso de incremento de
salarios por especialización). Y resalta otras ventajas en el uso de drywall.
Evaluación sísmica de particiones drywall
Referencia
Tae-Hyung Lee (Konkuk University, Korea), Mikiko Kato (Osaka, Japan), Tomohiro
Matsumiya, Keiichiro Suita, and Masoyoshi Nakashima (Disaster Prevention
Research Institute, Kyoto University, Japan). Seismic performance evaluation of
non-structural components: Drywall partitions. Earthquake Engineering and
Structural Dynamics. 2007; 36:367-382.
Como parte de una indagación para conocer del comportamiento sísmico de
elementos no-estructurales, el estudio presenta el caso de particiones drywall. Se
probaron cuatro de estas particiones sostenidas con marcos y columnas de acero
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8. ligero, sometidas a carga cíclica. También se estudiaron los efectos de una puerta
y de un muro de intersección. Los daños se mostraron concentrados en los
perímetros, donde el material del drywall hace contacto con el techo, el piso o
las columnas. La carga dinámica no amplificó el daño en comparación con una
prueba casi estática. Para el caso de un desfase angular entre pisos de 2%, los
costos de reparación casi alcanzan los del costo inicial.
Introducción
El estudio del comportamiento de elementos no estructurales, forma parte de la
ingeniería sísmica bajo desempeño. Hay que tomar en cuenta que las pérdidas en
estos tipos de elementos, generalmente exceden aquellas de los elementos
estructurales.
El estudio se centra en el caso de particiones con drywall, según es típicamente
empleado en el Japón. Una partición típica a tamaño real se probó en un marco
estructural de carga. Se estudió el desfase entre piso, se estimó el costo de
reparación, los efectos de una puerta, un muro de intersección, y se efectuaron
tanto pruebas casi estáticas como cargas dinámicas.
Se consideró el método de instalación que puede ser ajustado al techo o a una
viga. En general, el procedimiento se indica en la siguiente figura.
Pruebas
El diseño de las pruebas parte de la consideración de que la respuesta crítica de
la partición es el desfase entre pisos. De ahí que la prueba es una de carga pura
de corte. En la siguiente figura se ilustra el sistema de prueba. El panel es
montado en un marco de vigas y columnas. Las mediciones se ayudaron con tres
renglones de strain gauges. Se adoptó un protocolo de carga cíclica.
Se ilustran también las fallas típicas, incluyendo el caso de un panel con puerta.
Se tomará en cuenta que en los extremos horizontales se respetó una luz de 15
mm.
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9. 9

10. El estudio también reporta las pruebas para un arreglo de paneles ortogonales. El
panel transversal muestra muy pocos daños. El otro panel muestra notorios
desprendimientos del drywall.
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