La madera es una apuesta de los ingenieros de todo el mundo para reducir la huella de carbono de los edificios

En la era del acero y el hormigón, la Pagoda, una estructura construida en los templos budistas japoneses, es un recordatorio de la larga historia de la madera como material de construcción. Nuevas técnicas demuestran que ahora es posible utilizar la madera para construir edificios aún más altos. Algunos de ellos incluso se han construido en ciudades de todo el mundo.

El complejo de apartamentos Treet, de 14 pisos, ubicado en Bergen, Noruega, es actualmente el más grande de ellos. Pero el Brock Commons, un dormitorio de madera de 18 pisos en la Universidad de Columbia Británica en Canadá, se completará en 2017. Esa es también la fecha en la que se espera que comience la construcción del Alto en Ámsterdam. Arup, la consultora que trabaja en el proyecto, dice que se construirá utilizando pino europeo sostenible. Algunos arquitectos ya han empezado a dibujar rayas en la madera. Tratoppen, una torre residencial de cuarenta pisos todavía en fase de diseño en Estocolmo, es uno de ellos.

La madera tiene muchos atractivos como material de construcción, además de sus cualidades estéticas. Un edificio de madera pesa casi una cuarta parte del peso de una estructura equivalente de hormigón armado. Esto significa que los cimientos pueden ser más pequeños.

La madera es un material sostenible y un “depósito” natural de CO2. Los árboles absorben carbono de la atmósfera, que luego se almacena dentro de la estructura del edificio. Las grandes construcciones de hormigón y acero, por el contrario, tienden a dejar una enorme huella de carbono. La razón principal es la fabricación del material necesario para soportarlos. El uso de madera puede reducir la huella de carbono entre un 60 y un 75%, según algunos estudios. Existen dos desafíos principales en el uso de madera para construcciones de gran tamaño. Lo primero es si es lo suficientemente resistente. En los últimos años se han producido grandes avances de ingeniería en la madera manufacturada y ahora disponemos de numerosas opciones. Una de ellas es la madera laminada cruzada (CLT), hecha de capas de madera encoladas entre sí con sus fibras yuxtapuestas en ángulos rectos. Mientras que procesos como la alineación de compuestos de fibra de carbono hacen que los vehículos sean más resistentes, el CLT hace que las estructuras sean mucho más rígidas, como indican estudios internacionales.

Según Edward Borgstein, de Mitsidi, hay otro punto importante: la necesidad de adquirir buenas materias primas. Esto significa que es imprescindible utilizar vigas fabricadas con madera con certificado de calidad y origen, como el FSC – Forest Stewardship Council – reconocido internacionalmente por verificar el cumplimiento de las cuestiones ambientales y socioeconómicas de los bosques. Además, como con cualquier cambio en las prácticas de construcción, es esencial que los empleados reciban capacitación para acostumbrarse a manipular el material y producir un trabajo de calidad.

Además de mejorar la sostenibilidad del proyecto, el uso de la madera abre un abanico de nuevas posibilidades arquitectónicas, con el uso de diferentes formas de construcción, prefabricación y estructuras con acabados vistos.

Por ejemplo, un experimento reciente llevado a cabo por la firma de arquitectura Skidmore, Owings & Merrill y la Universidad Estatal de Oregón muestra lo resistente que puede ser la madera manufacturada. Los investigadores obtuvieron una forma híbrida de madera laminada con conexiones de hormigón. Se trata de una viga CLT de 11 metros con una fina capa de hormigón armado extendida sobre la superficie. Se colocaron capas más gruesas de hormigón en los lugares donde el suelo está sostenido por pilares.

La estructura se colocó en una gran plataforma de pruebas y se prensó mediante una potente prensa hidráulica. Los investigadores sabían cómo se comportaba la estructura bajo la presión ejercida, pero orientaron el experimento a descubrir sus límites. El suelo finalmente empezó a agrietarse cuando la carga alcanzó los 37.200 kg. Esto equivale a casi ocho veces el valor de carga para la calidad de la estructura que fue diseñada.

El hormigón se colocó sobre el piso inicialmente solo para aislamiento acústico. Pero, en última instancia, ayuda a abordar la segunda mayor preocupación del uso de madera: el fuego. El hormigón añade una capa de protección contra incendios entre los pisos.

Por lo general, una gran masa de madera, como los pisos de CLT, es difícil de quemar sin una fuente constante de calor. Es por esta misma razón que es difícil encender un fuego cuando sólo tenemos troncos de árboles. El exterior del material se carboniza, y esto evita que el interior de la madera comience a arder.

Los grandes incendios urbanos del pasado, como el Gran Incendio de Londres, fueron causados casi en su totalidad por la combustión de fuegos de madera más pequeños, lo que redujo la intensidad del incendio y alcanzó edificios más grandes. Hoy en día, gracias a los revestimientos resistentes al fuego y a los modernos sistemas de rociadores, los grandes edificios de madera pueden soportar la mayoría de los incendios, afirma Benton Johnson, quien dirigió el proyecto con Skidmore, Owings & Merrill. Johnson dice que las pruebas muestran que no sólo se puede hacer que la madera sea lo suficientemente fuerte para la construcción, sino que "tiene mucho sentido usarla para ese propósito". Aunque un metro cúbico de hormigón es más barato que el volumen equivalente de madera, hay ganancias específicas en tiempo de construcción. Él cree que el atractivo de la madera, tanto visualmente como en términos de sostenibilidad, hará que el material sea comercialmente atractivo para los promotores inmobiliarios.

Pero, ¿qué pasa con las termitas y la putrefacción del material? “Si no se tratan, tanto el acero como el hormigón pueden perder su capacidad de carga tan rápidamente como la madera”, afirma Michael Ramage, director del Centro de Innovación de Materiales Naturales de la Universidad de Cambridge. El Dr. Ramage y sus colegas están probando el uso de madera en construcciones a gran escala, incluido un rascacielos de 80 pisos que se presenta como estudio conceptual en Londres. Si se construye, se convertirá en el segundo edificio más alto de Londres, detrás del Shard, de 95 pisos.

Para una ciudad agitada como Londres, hay incluso más ventajas en construir edificios más altos con madera, añade el Dr. Para empezar, la obra sería mucho más tranquila sin las pesadas máquinas y plantas de construcción, las instrucciones para colocar cimientos profundos, verter hormigón e instalar estructuras de acero. También habría menos tráfico de vehículos relacionados con la construcción. Calcular si por cada camión que transporta madera se necesitarían otros cinco para transportar la misma cantidad de hormigón y acero. Todos estos factores se reflejan en el coste total de la construcción: un edificio de madera puede ser mucho más barato.

Anders Berensson, el arquitecto que diseñó Tratoppen, cree que utilizar madera manufacturada para la construcción será la forma más barata de desarrollar grandes edificios en el futuro. Otra ventaja del material, dice Berensson, es la capacidad de tallar fácilmente detalles en la madera. En su diseño actual, el número de cada piso estará tallado en el exterior del edificio.

Un gran obstáculo para este renacimiento de la madera es la ley, después de todo, la legislación en construcción varía en todo el mundo. En Estados Unidos, por ejemplo, las ciudades pueden tener edificios de madera de sólo cinco o seis pisos. Por supuesto, se pueden adoptar enfoques, y los defensores de la madera creen que con el aumento de construcciones realizadas con el material, las leyes se ajustarán a la nueva realidad.

En Brasil, la realidad de las regulaciones de construcción basadas en códigos no unificados y regulaciones predominantemente prescriptivas dificultan el uso de la madera como material de construcción. Sin embargo, los cambios más recientes en cuanto a la estandarización mediante criterios de rendimiento abren nuevos caminos para la utilización de sistemas constructivos de madera. El nuevo Código de Edificación y Construcción del Municipio de São Paulo, recientemente aprobado, elimina la limitación de altura máxima para edificaciones de madera de 8 metros con 2 pisos, que estaba incluida en su versión de 1992.

Es importante mencionar, sin embargo, que el simple uso de materiales sustentables en la construcción no garantiza que un edificio también sea sustentable en su fase operativa. Se requieren pruebas durante la fase de diseño para mejorar el rendimiento energético y la comodidad del usuario final, y para identificar oportunidades de optimización a través de un proceso de Diseño Integrado.

Fuente: The Economist