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Aproximación 
inicial al material 
madera
MÓDULO I:
DESCR I PC IÓN DE LA 
MADERA
T E M A 1 :
 
DESCRIPCIÓN DE LA MADERA ........................................................................................................ 1 
Características ........................................................................................................................... 1 
Conceptos básicos sobre anatomía de la madera..................................................................... 2 
Propiedades............................................................................................................................... 5 
Propiedades físicas ................................................................................................................ 5 
Propiedades mecánicas ......................................................................................................... 8 
BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................................. 11 
 
 
MÓDULO I: APROXIMACIÓN INICIAL AL MATERIAL MADERA 
 
 
 
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DESCRIPCIÓN DE LA MADERA 
La madera es una de las materias primas más usadas por el hombre desde la antigüedad. A lo 
largo de los años la madera, al igual que otros materiales, ha mejorado sus técnicas y procesos 
de obtención, transformación y tratamiento, otorgándole más calidad de la que ofrecía en 
tiempos pasados. 
Para poder comprender la multitud de factores y propiedades que afectan a la madera, primero 
debemos conocer qué es la madera. 
La RAE de forma generalizada define a la madera como “parte sólida de los árboles cubierta por 
la corteza”. Sin embargo, desde un punto de vista anatómico, el término madera se define de 
un modo más complejo: “conjunto de tejidos del xilema que forman las raíces, el tronco y las 
ramas de los vegetales leñosos, excluyendo la corteza”. Comprender esta última definición, 
requiere unos conocimientos previos y generales sobre anatomía de la madera. No obstante, 
para facilitar el entendimiento de futuras palabras referentes a la anatomía de la madera, se 
procederá a explicar algunos de los conocimientos básicos y generales de la anatomía. 
 
Características 
Existen gran variedad de especies de madera en el mundo. Cada especie posee unas 
propiedades que la caracterizan. En consecuencia, a ello, la elección de este material estructural 
dependerá de las propiedades que más se adapten a nuestro proyecto. 
La madera ofrece una serie de ventajas frente a otro tipo de materiales estructurales. Es una 
materia prima ecológica, sostenible, renovable, normalizada, en continua evolución e 
innovación, resolviendo los problemas tradicionales del material y mejorando las prestaciones. 
Además, es muy ligera en relación a su resistencia, es decir, para las mismas condiciones de luz 
y carga, su peso es menor que el de una estructura de hormigón armado, por lo que no produce 
sobrecargas en estructuras preexistentes y permite ahorrar cuando se realiza su transporte. No 
obstante, se requieren ciertas premisas a considerar previamente a su puesta en obra como 
pueden ser la estabilidad dimensional y la durabilidad. 
La estabilidad dimensional es la capacidad que tiene una determinada especie para mantener 
estables sus dimensiones frente a los cambios de humedad ambiental en su lugar de ubicación. 
Para mejorarla, se puede proceder a la aplicación de las siguientes medidas preventivas: 
1. Considerar el contenido de humedad acorde a las condiciones de uso. 
2. Usar madera con mayor estabilidad dimensional, tableros resistentes a la humedad, 
madera laminada, microlaminada, tableros contralaminados y otros productos que 
amortiguan esos movimientos por encolado o alternando capas de distinta 
orientación. 
3. Aplicar soluciones constructivas, en función de los posibles movimientos de la 
madera, así como la eliminación de humedades y su adecuada ventilación. 
La durabilidad es la capacidad que tiene cada especie para resistir sin la aplicación de 
tratamientos, la putrefacción o ataque de los agentes xilófagos. 
 
MÓDULO I: APROXIMACIÓN INICIAL AL MATERIAL MADERA 
 
 
 
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Para asegurar una durabilidad optima, se recomienda tener en cuenta los siguientes factores, 
dependiendo de la solución constructiva que se quiera realizar: 
1. La aplicación de tratamientos protectores. 
2. La utilización de especies de buena durabilidad natural. 
Además, hay que tener en cuenta que la madera estructural es más resistente al fuego que 
otros materiales. Por las propiedades que tiene la madera como su baja conductividad térmica y 
la presencia de agua en su interior, en el caso de que ocurriera un incendio, la estructura 
tardaría más tiempo en derrumbarse. Esto ocurre porque la carbonización superficial produce 
un aislamiento en el interior que provoca un avance lento de la combustión ocasionando una 
resistencia el fuego de unos 30 min. 
Conceptos básicos sobre anatomía de la madera. 
Un árbol es un ser vivo formado por varias células. Cada célula desempeña diversas funciones. 
La funcionalidad y disposición de estas células originan multitud y diversidad de tejidos. Las 
uniones de estos tejidos forman y dan lugar a las diferentes partes, cada una con sus funciones. 
En el caso de los árboles, estos tejidos darán lugar a las distintas partes del árbol. 
Aplicando está sencilla explicación, se intuye la existencia de numerosas peculiaridades en la 
anatomía de los seres vivos. 
Concretamente, entre las particularidades de la madera destaca que no solo que no es un 
material homogéneo, si no que las diferentes células que lo componen desempeñan las 
funciones de conducción de savia, sostén del vegetal, transformación y almacenamiento de los 
productos vitales. 
La madera, además, es un material orgánico, anisótropo e higroscópico, propiedades físicas que 
se explicarán más adelante. 
La madera es un material utilizado en la construcción. Los cortes más comercializados son: 
 
- Transversal: perpendicular al eje de la rama o tronco. 
- Radial: que pasa por el eje y un radio de la rama o tronco. 
- Tangencial: paralela a un plano tangencial al tronco. 
 
 
Ilustración 1: Secciones de la madera. Fuente: CHAVESTA C.M. (2006) 
 
MÓDULO I: APROXIMACIÓN INICIAL AL MATERIAL MADERA 
 
 
 
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La estructura anatómica de la madera depende principalmente de la ordenación de los 
diferentes elementos anatómicos que la constituyen. La estructura de la madera de las 
coníferas1 se considera más simple y homogénea que en el caso de las frondosas2 cuya 
estructura se considera más compleja. Los siguientes elementos caracterizan estructuralmente 
la madera: 
El duramen es la parte interna de la madera. Suele presentar un color oscuro y una alta 
densidad. 
La albura es la parte externa de la madera. Posee una tonalidad más clara que el duramen y se 
considera madera blanda. 
 
Ilustración 2: Diferencia entre albura y duramen. Fuente: https://sites.google.com/site/tecnologiadelamadera/la-
madera/estructura-de-la-madera/xilema 
Los anillos de crecimiento son nuevas células que se originan a lo largo de la vida de la madera. 
Si cortamos la madera de forma transversal, los anillos de crecimiento son las diferentes 
circunferencias con diversidad de tamaños y colores que aparecen en la madera. Los anillos de 
crecimiento nos permiten conocer la edad que tiene un árbol. Además, en función del 
momento en el que transcurra el crecimiento, se puede distinguir la madera de primavera y la 
madera de verano. 
 
Ilustración 3: Crecimiento de la madera. Fuente: CHAVESTA C.M. (2006) 
 
 
 
1 Coníferas: Son las plantas cuya semilla se desarrolla dentro de un cono de protección llamado estróbilo. Están 
constituidas por las traqueidas. 
2 Frondosas: Son especies leñosas pertenecientes a la división XVII de las angiospermas. Sus semillas nose 
desarrollan dentro del estróbilo. 
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Los radios leñosos son células dispuestas en la dirección radial, es decir, perpendicular al eje del 
árbol. 
 
Ilustración 4: Elementos característicos de la madera. Fuente: http://slideplayer.es/slide/11194869/ 
La fibra (veta) es el conjunto de células dispuestas en la dirección del eje del árbol, sin 
considerar, ni los elementos vasculares3 ni las células de parénquima4. Se distinguen dos clases 
de fibras debido a los cambios que se producen en las dimensiones y disposiciones de este 
conjunto de células: las fibras rectas y las fibras no rectas. 
• Las fibras rectas originan piezas de madera que presentan mayor calidad desde el punto 
de vista estructural. Este tipo de fibras discurren de forma paralela al eje del árbol. 
• Las fibras no rectas forman piezas que destacan visualmente debido a las figuras que 
originan. Este tipo de fibras no-rectas se subdivide a su en vez en tres grupos de fibras: 
las fibras onduladas, las fibras reviradas y las fibras entrelazas. 
El grano hace referencia a la disposición de las fibras (traqueidas5 en las gimnospermas6 y vasos 
en los angiospermas7) en relación con el eje longitudinal del tronco. 
En coníferas, el grano se refiere al diámetro relativo de las traqueidas, mientras que en las 
frondosas se refiere al de los vasos8. 
Existen varios tipos de grano: basto o grueso, medio y fino. Los mejores acabados son con el 
grano fino. 
En el crecimiento de los árboles influyen numerosos factores externos que afectan a la madera. 
La madera de reacción es una de las múltiples respuestas que tiene un árbol ante la influencia 
de algún factor externo. Concretamente este tipo de respuesta se genera cuando el árbol está 
sometido a tensiones que pueden predominar en una sola dirección. 
En las coníferas, esta reacción da como resultado madera de compresión. Esta madera ofrece 
mejores respuestas ante estos tipos de esfuerzos en las zonas más comprimidas. En el caso de 
las frondosas, éstas generan madera de tracción en las zonas más traccionadas. 
 
 
3 Elementos vasculares: Son uno de los componentes de las células de los vasos. Se encargan de la conducción de 
agua y sales minerales. 
4 Parénquima: Tejido vegetal cuyas funciones principales son almacenamiento, producción y transporte. 
5 Tranqueidas: Células conductoras pertenecientes al xilema por dónde circula la savia. Se encuentran en las 
Gimnospermas. 
6 Gimnospermas: Plantas con semillas están desnudas. 
7 Angiospermas: Plantas cuya semilla está dentro del fruto. Están constituidas por vasos. 
8 Vasos: Células conductoras cuya función es transportar el agua. 
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En la madera de tracción, los vasos poseen pared más gruesa y disminuye el porcentaje tanto de 
fibras como de parénquima. Esta madera es usada para desintegración, pues sus propiedades 
están muy modificadas. 
La madera de compresión posee mayor densidad, anillos de crecimiento más anchos, y con 
proporción más abundante que los de verano, sumado a otras características anatómicas 
producen una hinchazón y merma longitudinal mayor. 
 
Propiedades 
Para elegir el tipo de especie acorde a nuestras necesidades, así como los posibles factores que 
influyan en ella, se deben considerar las propiedades físicas y mecánicas que presenta el 
material. 
Propiedades físicas 
Las principales características condicionantes para el uso en madera son: 
La madera es un material anisótropo, ya que posee diferentes propiedades físicas y mecánicas 
en función de la dirección considerada. En el estudio de una pieza de madera se deben 
considerar tres direcciones principales: axial (paralela al eje de crecimiento del árbol), radial 
(perpendicular a la primera y cortando el eje del árbol) y tangencial (normal a las dos 
anteriores). 
En la práctica, muchas veces es imposible diferencial la dirección radial y la tangencial, por lo 
que se resumen a dos direcciones: paralela a la fibra (longitudinal o axial) y perpendicular a la 
fibra (transversal). 
El contenido de humedad que tiene la madera es la cantidad de peso de agua que contiene la 
madera, expresada como porcentaje de la cantidad de peso anhidro (sin agua). Para calcularla 
se utiliza la siguiente fórmula: 
𝐻(%) =
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑑𝑒𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎
× 100 
𝐻(%) =
𝑃ℎ − 𝑃𝑠
𝑃𝑠
× 100 
Ilustración 5: Madera sometida a esfuerzos 
externos. Fuente: www.maderea.es 
 
Ilustración 6: Madera de reacción y de 
compresión. Fuente: www.maderea.es 
MÓDULO I: APROXIMACIÓN INICIAL AL MATERIAL MADERA 
 
 
 
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Existen tres formas, en las que podemos encontrar el agua en la madera. 
- El agua de constitución es integrante de la madera. Si la eliminamos podríamos 
destruir el material. 
- El agua de impregnación se encuentra en las paredes celulares9 e influye 
notablemente sobre las propiedades físico-químicas. Cuando la pared celular está 
saturada de agua, se dice que se ha alcanzado el punto de saturación de la fibra. 
Esto quiere decir que las fibras que tiene la madera también están llenas de agua 
porque han alcanzado un punto de humedad próximo al 30%. 
- El agua libre es el agua que circula libremente en las cavidades de las células. Influye 
en la densidad aparente. Tras su eliminación, sólo puede recuperarse por inmersión 
en agua. 
La higroscopicidad de la madera es el término que hace referencia al intercambio de la 
humedad con el ambiente que les rodea. De esta forma a cada estado ambiental (temperatura y 
humedad relativa del aire) le corresponde un grado de humedad de la madera, llamado 
humedad de equilibrio higroscópico. 
La madera deberá tener la humedad lo más parecida a la humedad de equilibrio higroscópico 
correspondiente a las condiciones higrotérmicas de servicio, siempre que el proceso de 
fabricación lo permita. De esta manera de reducen los movimientos que podría tener a causa de 
la variación de su grado de humedad. De forma orientativa, se expresan los contenidos de 
humedad aconsejables según la utilización: 
• En obras hidráulicas: 30 % 
• En medios muy húmedos: 25 – 30 % 
• Expuestas a la humedad (no cubiertas): 18 – 25 % 
• Obras cubiertas pero abiertas: 16 – 20 % 
• Obras cubiertas y cerradas: 13 – 17 % 
• En local cerrado y con calefacción: 12 – 14 % 
• En local con calefacción continua: 10 – 12 % 
La variación del contenido de humedad produce en la madera una variación de sus 
dimensiones. Cuando aumenta dicho contenido la madera se hincha, mientras que cuando 
disminuye, la madera se contrae o merma. Estos movimientos solo tienen lugar cuando su 
contenido en humedad se encuentra por debajo del punto de saturación de la fibra (es decir, 
cuando no hay agua libre). 
Además, la anisotropía de la madera confiere un comportamiento físico y mecánico distinto 
según la dirección elegida, de manera que las variaciones dimensionales serán diferentes en 
función de la dirección que se considere. La variación tangencial es la que mayor valor tiene, en 
la dirección radial la variación es del 50-60% respecto a la tangencial. La variación en la 
dirección longitudinal es prácticamente despreciable. 
 
9 Pared vegetal: Es una estructura celular que proporciona soporte a los tejidos vegetales y condiciona el desarrollo 
de las células. 
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El concepto de mayor aplicación práctica en este aspecto es el coeficiente de contracción lineal, 
que expresa el porcentaje de variación de las dimensiones en la dirección considerada para una 
variación de un grado del contenido de humedad. 
La densidad es la relación que existeentre la masa y su volumen. En la madera, debemos tener 
en cuenta el contenido de humedad que contenga, por ello es necesario referirla siempre a un 
contenido de humedad determinado. Generalmente, el contenido de humedad de referencia es 
el 12 % (se da cuando la humedad relativa del aire es del 65 % y la temperatura es 20ºC). La 
densidad varía en función de la especie. A continuación, se muestra una tabla de clasificación de 
las maderas en función de la densidad. Esta tabla se puede consultar periódicamente en 
catálogo de Normas y proyectos de AENOR, concretamente en la UNE 56.540 “Clasificación de 
las maderas, según su densidad”, ya que los valores que presenta son constantes. 
Tabla 1: Clasificación de las maderas, según su densidad (kg/m3). UNE 56.540 
MADERA CONÍFERAS FRONDOSAS 
Muy ligera <400 <350 
Ligera 400-490 300-500 
Semipesada 500-590 510-700 
Pesada 600-700 750-950 
Muy pesada >700 >950 
 
La dureza es la resistencia que opone la madera ante la penetración de cuerpos extraños. En la 
Norma UNE 56.534 “Características físico-mecánicas de la madera. Determinación de la dureza” 
se encuentra la clasificación de las especies de madera según son coníferas o frondosas y según 
su dureza. 
 
Tabla 2: Clasificación de las maderas de coníferas según su dureza Monnin. Fuente: AITIM. 2004. Especies de 
maderas. Fernando Peraza Sánchez et al. Madrid, 2004. 84-87381. 
DUREZA (1/mm) CLASIFICACIÓN 
CONÍFERAS 
1-2 Blandas 
2-4 Semiduras 
4-20 Duras 
 
 
 
 
MÓDULO I: APROXIMACIÓN INICIAL AL MATERIAL MADERA 
 
 
 
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Tabla 3: Clasificación de las maderas de frondosas según su dureza Monnin. Fuente: AITIM. 2004. Especies de 
maderas. Fernando Peraza Sánchez et al. Madrid, 2004. 84-87381. 
 
DUREZA (1/mm) CLASIFICACIÓN 
FRONDOSAS 
0,2-1-5 Muy blandas 
1-5-3 Blandas 
3-6 Semiduras 
6-9 Duras 
9-20 Muy duras 
 
Propiedades mecánicas 
Para comprender el comportamiento de la madera hay que tener en cuenta su constitución 
anatómica. La madera puede considerarse como un material anisótropo formado por un haz de 
tubos huecos con una estructura específicamente diseñada para resistir tensiones paralelas a 
las fibras. 
Debido a la ortotropía de la estructura de la madera, en la que se diferencian tres direcciones 
principales, es obligatorio considerar diferentes propiedades mecánicas al menos en 2 
direcciones: la paralela y la perpendicular a la fibra, como se ha comentado anteriormente. Esta 
es la gran diferencia de comportamiento frente a otros materiales utilizados estructuralmente 
como el acero o el hormigón. 
Si se comparase la madera con el hormigón y el acero, se podrían extraer las siguientes 
conclusiones: 
• La madera posee muy elevada resistencia a flexión, sobre todo si se asocia a su peso. 
• La madera posee una buena capacidad de resistencia a la tracción y a la compresión 
paralelas a la fibra. 
• La madera posee una escasa resistencia al cortante, aunque, en general, es suficiente 
para las exigencias estructurales. 
• La madera posee muy escasa tracción y compresión perpendicular a la fibra. 
• La madera posee un bajo módulo de elasticidad (la cuarta parte que el hormigón y 
veinte veces menor que el acero). 
Las propiedades mecánicas, como se ha comentado anteriormente, han de identificar en qué 
dirección se han considerado, por lo que hablaremos de las propiedades en ambas direcciones. 
En los próximos puntos se identifican las propiedades mecánicas más relevantes de la madera. 
 
 
 
 
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Tracción paralela a la fibra: 
La madera tiene una elevada resistencia a tracción paralela a la fibra. En la madera libre de 
defectos10 alcanza valores en torno a los 110 N/mm2. Sin embargo, en la madera estructural 
clasificada, su resistencia baja en función de los defectos correspondientes a la calidad 
estructural. Los valores característicos (asociados al 5º percentil) oscilan entre 8 y 18 N/mm2. 
Como ejemplo de piezas solicitadas a este esfuerzo se encuentran, principalmente, los tirantes y 
los pendolones de las cerchas. 
La relación entre la tensión y la deformación en esta solicitación es prácticamente lineal hasta la 
rotura (comportamiento elástico). 
Compresión paralela a la fibra: 
La resistencia a compresión paralela a la fibra de la madera es elevada, alcanzando valores 
característicos en la madera estructural clasificada de 16 a 23 N/mm2. 
Esta propiedad resulta importante en gran cantidad en elementos estructurales, como pilares, 
montantes de muros entramados, pares de cubierta, etc. 
Hay que recordar que en el posterior cálculo de piezas comprimidas hay que incluir la 
comprobación de la inestabilidad de la pieza (pandeo), que el que influye decisivamente el 
módulo de elasticidad y la esbeltez de la pieza sometida a compresión. 
La relación entre la tensión y la deformación en esta solicitación tiene una primera parte que es 
prácticamente lineal (comportamiento elástico) y una segunda parte presenta un 
comportamiento no lineal (comportamiento plástico). 
Flexión: 
La resistencia a flexión de la madera es elevada. Los valores característicos de las coníferas que 
se utilizan habitualmente en estructuras varían entre 14 y 30 N/mm2. 
La flexión se origina por un momento flector que produce en la sección de la pieza tensiones de 
compresión y tracción paralelas a la fibra, que tiene sus valores máximos en las fibras extremas 
de la sección y que son anulados en la fibra neutra. 
Esta propiedad es importante en piezas tales como vigas, viguetas de forjado, pares de cubierta, 
etc. 
Tracción perpendicular a la fibra: 
La resistencia de la madera a la tracción perpendicular a la fibra de la madera es muy baja (del 
orden de 20 a 50 veces menor que en la dirección paralela). El valor característico de la 
resistencia a tracción perpendicular en de 0.4 N/mm2 en coníferas y chopo y de 0.6 N/mm2 en 
frondosas. 
En la práctica y aplicado a las estructuras, esta solicitación resulta crítica únicamente en piezas 
de directriz curva. 
 
10 Madera libre de defectos: probetas normalizadas, sin ningún tipo de defecto, por lo tanto, no se 
asemejan a la realidad de la madera. 
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Estas tensiones de tracción también se pueden producir como consecuencia de la coacción del 
libre movimiento transversal de la madera en soluciones constructivas incorrectas, que pueden 
ser evitadas fácilmente con el conocimiento del material. 
Compresión paralela a la fibra: 
La resistencia a compresión perpendicular a la fibra es, como ocurre con las propiedades 
transversales, muy inferior en la dirección paralela. Los valores característicos de resistencia 
varían entre 2 y 2.7 N/mm2. El fallo en esta solicitación se produce por un aplastamiento sin 
llegar a una rotura clara. 
Este tipo de esfuerzo es característico de las zonas de apoyo de las vigas, donde se concentra 
toda la carga en pequeñas superficies que deben ser capaces de transmitir la reacción sin sufrir 
deformaciones importantes o aplastamientos. 
Cortante: 
El esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actúan sobre las fibras de la madera 
según diversos modos: 
• Tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el 
esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento. 
• Tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de 
unas fibras con respecto a otras en dirección longitudinal. 
• Tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras 
sobre otras. 
Los valores característicos de la resistencia a cortante (por deslizamiento) varían entre 3 y 4 en 
las especies y calidades utilizadas habitualmente en la construcción. 
Módulo de elasticidad: 
En la madera el módulo de elasticidad en dirección paralela a la fibra adopta valoresdiferentes 
según se trate de solicitaciones de compresión o tracción. 
En la práctica se utiliza un único valor del módulo de elasticidad para la dirección paralela a la 
fibra. Su valor varía ente 7.000 y 12.000 para especies de coníferas y con calidades habituales 
en la construcción. 
En la dirección perpendicular a la fibra se toma, análogamente, un único módulo de elasticidad, 
cuyo valor es 30 veces inferior al paralelo a la fibra. 
 
 
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BIBLIOGRAFÍA 
AITIM. 2004. Especies de maderas. Fernando Peraza Sánchez et al. Madrid, 2004. 84-87381. 
AITIM. 2013. Estructuras de madera. Bases de cálculo. Ramón Argüelles Álvarez y Francisco 
Arriaga Martitegui. 2013. 978-84-87381-43-0. 
AITIM. 2010. Guía de la madera (I). Fernando Peraza Sánchez y J. Enrique Peraza Sánchez. 
Madrid, 2010. Vol. 1. 978-84-87381-41-6. 
AITIM. 2014. Guía de la madera (II). J. Enrique Peraza Sánchez et al. Madrid, 2014. Vol. 2. 978-
84-87381-42-3. 
Wassouff, Micheel. 2014. De la casa pasiva al estándar Passivhaus. Barcelona: Editorial Gustavo 
Gili, 2014. 978-84-252-2452-2. 
Fenercom (2017). Fenercom (Comunidad de Madrid, Editor). Obtenido de: 
https://www.fenercom.com/pdf/publicaciones/Guia-del-Estandar-Passivhaus-fenercom-
2011.pdf