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La madera en la construcción

Jorge Iván Campos|enero 13, 2023
Fuente: arquima.net
La necesidad de entornos urbanos sostenibles ha consolidado tendencias constructivas.

 

El acelerado desarrollo de las ciudades modernas y su consecuente urbanización ha provocado la emergencia de edificios de gran altura cuyo impacto ambiental real puede llegar a ser de grandes dimensiones. Parafraseando a Prieto (2022), estos edificios tradicionalmente han sido diseñados con el hormigón como principal material estructural cuya construcción provoca el aumento de las emisiones de CO2 a la atmosfera, la contaminación del aire y un incremento nada despreciable del consumo de energía y agua.

Estas secuelas exigen el desarrollo de nuevas estrategias sostenibles fuera de la zona de confort de la industria, entre ellas, la incorporación de la madera como elemento estructural, agrega la misma. Sin duda, a medida que pasa el tiempo va cobrando mayor importancia y despertando más interés entre las diferentes áreas de la construcción, lo que hace presumir que será el material de construcción sostenible del futuro, dadas sus cualidades estéticas y técnicas: una de ellas es que crece con la energía solar, cualidad con la que no todos los materiales cuentan en la actualidad.

Según el portal foB (2019) en general la madera posee propiedades especiales que aumenta su importancia más que muchos otros materiales, en tanto que:

      • Las estructuras pueden durar siglos.
      • Alta resistencia
      • Peso específico o densidad
      • Flexibilidad
      • Dureza
      • Beneficios en la eficiencia energética
      • Crece de forma natural
      • Es renovable y biodegradable
      • Acústicamente eficiente.

No obstante en diversos foros y medios de difusión se oye decir que la madera estructural solo sirve para hacer «casitas» y que tiene una capacidad de resistencia muy baja comparada con el acero o el hormigón. Pues bien, según Arquimia (2022) esto no es más que un mito que se ha tejido en torno a la madera, en tanto que la madera estructural en relación con su peso tiene una muy elevada resistencia a la flexión mientras que su relación resistencia/peso es 1,3 veces superior a la del acero y 10 veces a la del hormigón como puede observarse en la siguiente ilustración (Arquimia, 2020).

Máximas tensiones de trabajo aproximadas (MPa)

Fuente: arquima.net

 

 

Breve historia de la madera en la construcción

Las primeras referencias en relación con la madera acerrada se remontan a las reglas de clasificación de decoración escandinavas recogidas por Swan Alverdson, en 1754. En 1883, fueron implementadas en el Estado de Maine (USA) reglas de clasificación para sus maderas comerciales, y a finales del siglo XX se introdujeron reglas de clasificación en todo Estados Unidos, reseña Arquimia. Agrega que la introducción de las clasificaciones estructurales tomó un nuevo impulso a partir de 1970 cuando se pasó del ensayo de probeta de madera de tamaño reducido y libre de defectos, a probetas de madera con dimensiones y características comerciales con los defectos propios de su calidad.

En medio de estos avances, la industria de la construcción no solo creó, sino que ha perfeccionado la técnica de la Madera Laminada Cruzada (CLT) como una alternativa de estrategia estructural. No es de reciente concepción y su origen se remonta a la década de los 70 y hasta 1990, período durante el que se introdujo en Austria y Alemania un sistema innovador con la madera conocido como Madera en Laminado Intercalado o «Cross Laminated Timber» (CLT), agrega foB. Luego de alcanzar mucho auge en Europa durante los últimos 20 años por su alta eficiencia constructiva, el CLT se extendió hacia Norteamérica.


Fuente: laboratorio.latercera.com

 

 

Madera Laminada Cruzada (CLT)

La abreviatura en alemán BSP (paneles de madera contralaminados) o CLT (por sus siglas en inglés: cross laminated timber) o MLC (madera laminada cruzada en español) es un concepto superior empleado en la construcción para designar tableros o paneles de madera maciza compuestos de varias capas de tabla. Parafraseando a Souza (2018), popularizada en Europa y ganando espacio gradualmente en el mundo, la Madera Laminada Cruzada destaca por su resistencia, apariencia, versatilidad y sostenibilidad.

Con los paneles de madera contralaminada se consigue una alta estabilidad lo que reduce en gran medida el comportamiento de hinchado y contracción. Stora Enso (2017) considera que debido a sus propiedades estructurales y estabilidad dimensional, este producto de madera maciza se adapta bien a suelos, pisos y techos utilizados en las construcciones de mediana altura.

Enso agrega que debido a que la madera está estratificada con orientación de veta alterna, la fuerza, la estabilidad dimensional y la resistencia al fuego de los paneles CLT son significativamente mayores que la de las tablas individuales. Estos paneles o módulos se hacen con maderas coníferas con certificación forestal FSC (Forest Stewardship Council) o PEFC (Program for Endorsement of Forest Certification) que se cosecha de bosques cultivados de forma sostenible y fuentes controladas. Al ser certificada la madera por FSC/PEFC se garantiza que el CLT se produzca con los más altos estándares ambientales y éticos, anota foB.

Al resistir altas estanterías y fuerzas de compresión, los CLT son particularmente rentables para aplicaciones de diafragma de tramo largo de varios pisos, por lo que algunos especialistas lo ven tanto como un producto y un sistema que puede ser intercalable con otros productos de madera e incluso en aplicaciones híbridas.


Fuente: Photolux Studio-Christian Lalonde

 

Su uso ha venido extendiéndose a piezas de infraestructura, soporte en grandes obras de construcción, como formaleta para hormigonado de puentes o incluso como bases para tractores en terrenos inestables, en la construcción de represas, por ejemplo. Su potencial para construcciones pequeñas ahora se nota por su aspecto interesante y buena resistencia estructural, y ya se observan en algunas ciudades rascacielos construidos con algunas partes en CLT.

Proceso de producción

Lo primero que hay que anotar es que se trata de un material sostenible porque está compuesto de madera que proviene de un recurso renovable -reforestación-, aporta cero emisiones contaminantes y no requiere la quema de combustibles fósiles para su producción. 

De manera más precisa, el material consiste en tablones (o láminas) de madera acerrada y encolada, donde cada capa es orientada perpendicularmente a la capa anterior. Al unir capas de madera en ángulos perpendiculares, la rigidez estructural del panel se obtiene en ambas direcciones de manera similar a la madera contrachapada pero con componentes más gruesos. De esta manera el material adquiere buena resistencia a la tracción y compresión. 

Entonces los paneles son fabricados con un sistema de laminación cruzada con adhesivos o sujetadores. Se produce con tablones de madera, de tres a siete capas, uno sobre el otro en ángulo recto, colocados de forma plana en cruz uno sobre otro. Estos se pegan en una prensa hidráulica o de vacío en toda su superficie o se atornilla. Cada capa está compuesta de tableros o láminas de madera blanda. Pero no hay que confundir el CLT con el «Glulam», otro sistema de madera laminada cuya diferencia es que los paneles se disponen en la misma dirección unida con adhesivos, haciendo que la fuerza estructural sea recibida en una sola dirección.

El grosor de los paneles o placas puede variar entre los 50 mm hasta los 500 mm y su tamaño puede ir de 1.2 a 3 m de ancho y de 5 a 15 m de longitud.

Los paneles de CLT se prefabrican en dimensiones personalizadas por lo que el tamaño de los paneles varía según el fabricante y la necesidad particular de cada proyecto. Los paneles pueden funcionar como paredes, pisos, muebles, revestimientos y techos, y su espesor, volumen y longitud pueden adaptarse a las demandas de cada proyecto. Generalmente los paneles se ensamblan y cortan en su producción, y ya prevén las juntas, las aberturas y las perforaciones especificadas en los diseños, lo que hace más exigente ésta etapa del proceso constructivo, vale decir, la de diseño.

Proceso de construcción

Las partes y accesorios necesarios para el ensamblaje se transportan al sitio, y el ensamblaje se lleva a cabo en el lugar en el que se ejecuta el proyecto constructivo. Silvio Lagranha Machado -socio de MAPA-, citado por Sousa, señala que «al ser un panel sólido compuesto por un solo material, la estructura ya es el revestimiento del proyecto, lo que reduce la necesidad de mano de obra y materiales para su aspecto final».

La armazón de la construcción con estos paneles se da por la contraposición de unos sobre otros haciendo que el grano de un panel se oponga al que se le sobre-impone.

En proyectos con CLT, la construcción en el sitio no dura más de unos pocos días, implicando un trabajo seco y rápido, con muy poca generación de residuos. Y como lo advierte Lagranha, el proyecto debería ser más cuidadoso habida cuenta que «Más tiempo en el diseño da como resultado menos tiempo de trabajo en el sitio. Y este debería ser el razonamiento para todos los materiales».

Si bien es cierto que el costo del material es alto, factores como un menor tiempo de construcción, un mayor control de calidad y de limpieza, permiten que se pueda optar por este sistema, muy a pesar de los prejuicios culturales que aún prevalecen en torno a la madera de que es un material menos noble.

 


Fuente: autodeskjournal.com

 

En conclusión, si bien es cierto que el uso de la madera en la construcción es milenario, en tanto que, posterior a la edad de piedra los primeros refugios construidos por el hombre fueron en madera, no menos cierto es que su uso industrial es mucho más recientes, pero más aún, el desarrollo de una técnica de adecuación de ésta para grandes construcciones con igual o mejores condiciones que el hormigón o el acero, pero infinitamente superior a estos desde el punto de vista sustentable.  

La Madera Laminada Cruzada (CLT), es esa nueva técnica surgida en Alemania-Austria hacia 1970, y hoy ya muy popularizada en gran parte del mundo, que transforma la madera en paneles compactos para ser utilizada en construcciones más complejas y de mayor envergadura. Su mayor virtud es su origen y comportamiento autosustentable y anticontaminante, además de ofrecer una solución segura, más rápida y más económica en el proceso constructivo, pero más exigente en la etapa de diseño y más costosa en su prefabricación.

 

 

Referencias

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Por: Jorge Iván Campos

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