Rumbo a la construcción con madera

La madera es un recurso natural que nuestra sociedad comenzó a utilizar en sus primeras construcciones. Durante miles de años, los materiales utilizados fueron recursos naturales de origen local. Para los muros, que debían transmitir las cargas al suelo, se utilizaban materiales pesados como la piedra y el adobe, y en aquellas estructuras que debían salvar luces como forjados y cubiertas se utilizaban materiales ligeros que trabajasen bien a flexión como la madera.

Con la Revolución Industrial se popularizó el acero en las estructuras, y décadas más tarde el hormigón armado. Estos materiales tomaron el protagonismo de las estructuras de edificación y la madera quedó relegada a usos menores y rehabilitación fundamentalmente. Todos ellos son materiales muy eficaces y nuestra sociedad les debe en gran medida la evolución de las ciudades y la calidad de vida.

Sin embargo, toda evolución es cambio y necesita de una revisión crítica. Cada vez más, se está tomando consciencia de los problemas que genera vivir, actuar y producir de espalda al medio natural. Hemos llegado a un momento en que los aspectos medioambientales han tomado gran importancia. El perfil medioambiental de un producto ha pasado a ser valorado al menos en similar medida que otros aspectos que antes podían ser prioritarios como el económico.

No sabemos dentro de unos cientos de años como se llamará a nuestra época, quizás la “Revolución Medioambiental” sin embargo, parece claro el cambio de dirección.

Según datos del plan “España Circular 2023”, el sector de la construcción en España utiliza el 40% de los recursos, genera el 40% de los residuos y emite el 35% de los gases de efecto invernadero. Parece evidente hacia donde se debe poner rumbo; hacia crear una forma de construir con un impacto ambiental mucho menor que minimice los residuos y que posibilite crear unas edificaciones eficientes que permitan minimizar su consumo gracias a una baja demandada energética.

La utilización de madera procedente de una gestión forestal sostenible en la construcción da lugar a una edificación baja en carbono; resultado de la baja energía incorporada en el producto, del ahorro de energía durante la fase de uso del edificio, y de las posibilidades de valorización en la gestión en su final de vida.

Beneficios de utilizar madera en la construcción

Secuestro de CO2 y bajas emisiones

Los árboles absorben CO2 de la atmósfera para su crecimiento, y fijan el carbono en la madera, que se comporta como un almacén hasta su fin de vida. La cantidad de CO2 absorbida varía en función de la especie, pero de forma general ronda las 0,9 t/m3 de madera aproximadamente.

Por otra parte, tanto la extracción de la materia prima de las plantaciones como el procesado y el mecanizado hasta llegar al producto final necesita de muy poca energía en comparación con otros materiales, de forma que se trata de producto de baja energía incorporada y por tanto con una huella de carbono mínima o incluso negativa si se considera el secuestro.

Si además se tiene en cuenta que los elementos de madera pueden sustituir a otros materiales mucho más contaminantes (acero, aluminio, hormigón…), el resultado neto es la suma del CO2 que se secuestra más el que se deja de emitir por sustitución.

Comparativa de emisiones de CO2 y carbono biogénico almacenado (etapas A1-A3) de una estructura de madera, una de hormigón y una de acero para un mismo edificio. Fuente: Informe 2023-2024. Mass Madera

Mínimos residuos sólidos

La gestión de los residuos de la construcción es otro de los grandes problemas medioambientales en la actualidad. La construcción con madera, al ser un sistema constructivo prefabricado, permite una construcción mucho más limpia que los sistemas húmedos in situ y por tanto la generación de residuos es mínima.

Por otra parte, cuando la vida del edificio llega a su fin, este sistema permite el desmontaje de los elementos y su posible reutilización; y cuando esto no es posible el producto de madera se puede reciclar para dar lugar a otros productos derivados de la madera como distintos tipos de tableros. Si la reutilización y el reciclaje ya no fuese viable, la madera todavía puede aportar energía con su incineración; y aquella que por el motivo que fuese llegase a la degradación, pasaría a formar parte del ciclo natural. Se trata de un material cercano al residuo cero.

Comparativa entre los residuos sólidos generados en el ciclo de vida de un edificio construido con madera y uno de construcción convencional. Fuente: La sostenibilidad en la construcción industrializada. Tesis, Wadel, 2009.
Reducción en el consumo de agua.

La construcción con madera es un sistema a junta seca que prácticamente no necesita de la utilización de agua, ya que se evitan en gran medida la utilización de hormigones y morteros en la estructura, en los cerramientos y particiones. Un edificio con estructura de madera consume aproximadamente un 35% de agua menos que uno de construcción convencional.
Comparativa de agua consumida para la producción de tres tipos de estructuras para un edificio equivalente: Madreselva (estructura mixta madera y acero), Woodea (estructura íntegra de madera), Tradicional (estructura de hormigón armado). Imagen recuperada de www.woodea.es
Ambiente saludable

Los espacios en los que se utiliza madera y otros materiales naturales libres de sustancias nocivas para el hombre, son espacios cálidos con un ambiente limpio. Biofilia es un término que está cogiendo protagonismo; es el vínculo emocional entre los seres humanos y la naturaleza. Diversos estudios concluyen que estar rodeado de la naturaleza es una necesidad primaria para el balance mental y emocional que necesitamos como especie. La utilización de materiales naturales en los edificios en los que habitamos ayuda a estar conectados con la naturaleza, y la madera es un recurso esencial en el diseño biofílico de nuestros espacios.

Sensación térmica agradable

La madera es un material con baja conductividad térmica por lo que tiene dificultad para cambiar de temperatura. Aunque el ambiente sea frío, al tocar la madera se percibe una temperatura cálida; sólo tenemos que imaginarnos en un día frío la sensación de tocar un pilar metálico o un pilar de madera.

Aislamiento térmico y ahorro en energía consumida

Aunque inicialmente la construcción o compra de un inmueble construido con madera puede requerir una inversión un poco mayor que uno convencional, el ahorro en energía durante su uso hace que en una media de diez años se amortice el sobrecoste, y partir de entonces se estará ahorrando en energía. La baja transmitancia térmica de la madera junto con el uso de aislamientos y láminas estancas al aire, permite construir envolventes altamente eficientes, que ayudan a no transmitir calor a través de la misma, lo que genera un ahorro energético tanto en calefacción como en climatización.

Apoyo a la población rural

El uso de la madera para madera técnica estructural aumenta el valor añadido del producto. Una mayor demanda y valor supone un incremento de las plantaciones, que además deberán estar gestionadas de forma sostenible y certificadas puesto que será lo que el mercado demande. El aumento en la calidad del valor del recurso forestal supondrá una oportunidad para la población del rural, de modo que se ayude a fijar población en lo que hoy llamamos la España vaciada.
Durabilidad y comportamiento frente al fuego. Aspectos que generan dudas
Durante años se ha tenido la idea de que la madera no es durable y pudre. Es cierto que la madera se biodegrada cuando se utiliza de forma incorrecta o en usos inadecuados; al igual que aparecen patologías en otros materiales (corrosión en metales, sales en morteros, carbonatación en hormigones, etc). Cuando la madera se utiliza de forma correcta, puede llegar a durar miles de años, y así lo demuestran los templos japoneses, o las cubiertas de gran parte de nuestros edificios históricos.
Templo Hōryū-ji, S.VIII, Japón. Recuperada de www.architectureofjapan.blogspot.com
Cubierta de la Sancristía de la Catedral de Jaen construida en parte con madera reutilizada de la mezquita que ocupaba su lugar en los siglos X-XI. Recuperada de www.agenciasinc.es

En concreto, en las estructuras al interior, si el diseño y la ejecución es correcta, la madera no está en contacto con el agua y por tanto no hay razón para su degradación. En el caso de maderas en situaciones con una mayor humedad ambiental o al exterior, el buen diseño constructivo y la elección de la especie adecuada a la situación son garantía de una larga vida. Para un buen resultado se debe contar con el acompañamiento de buenos profesionales especializados en construcción con madera, tanto en el proceso de proyecto como en la ejecución.

En relación al fuego, es obvio que la madera arde; si nuestra especie ha sobrevivido al frío es gracias a ello. Pero ¿cómo se comporta una estructura de madera frente al fuego?
Cuando se calcula una estructura, hay que garantizar la estabilidad de la misma durante un tiempo determinado por la normativa, independientemente del material utilizado. Es decir, un edificio de viviendas debe garantizar un tiempo mínimo de seguridad estructural frente a un incendio ya sea con una estructura de hormigón, de acero, de ladrillo, o de madera.
Viga de madera con una capa carbonizada Imagen recuperada de www.bhaus.es
Cuando un elemento de madera arde se carboniza una primera capa a una determinada velocidad, y una vez que esa capa está carbonizada aísla al resto de la pieza, que se sigue quemando, pero a una velocidad mucho más lenta. Estas velocidades de carbonización están estudiadas y por tanto se puede determinar cuánto espesor se carboniza en un tiempo determinado. De esta forma, cuando se calcula una estructura de madera se sobredimensiona su sección lo suficiente para que, si hubiese un incendio, durante el tiempo mínimo determinado por la norma la sección sana de la pieza sea suficiente para garantizar la estabilidad de la estructura.
 
El hecho de que otros materiales como el acero no ardan hace pensar erróneamente que son más seguros. El acero, aunque no es combustible, cuando llega a una determinada temperatura se deforma, llevando al colapso la estructura. Esto implica que toda estructura independiente del material es segura si está bien calculada y diseñada.
Productos estructurales de madera técnica
La madera es un material muy versátil y relativamente fácil de mecanizar que posibilita múltiples productos de alta eficacia estructural que permiten grandes posibilidades en la arquitectura e ingeniería contemporánea. Las limitaciones propias del material por su tamaño natural, su heterogeneidad y singularidades han sido superadas por el avance de la investigación y la industria. La posibilidad de sanear y quedarse con las partes óptimas, la evolución de las uniones, conseguir finas láminas mediante desenrollo, junto con las múltiples posibilidades de encolado, han dado lugar a múltiples productos. Actualmente en España, industriales y centros de investigación están apostando por el desarrollo de productos con especies locales, lo que ayuda a la economía del sector forestal, además de reducir la necesidad de transporte.
 
A continuación, una breve descripción de los productos estructurales de madera técnica más comúnmente utilizados.
Madera empalmada / KVH (Konstruktionsvollholz)

Se trata de elementos lineales tipo viga o vigueta que son producto de la unión de varias piezas de madera aserrada mediante distintas uniones, fundamentalmente uniones en finger joint. Esto permite unas longitudes mayores sin estar limitados por la longitud del tronco del árbol. Es común llegar a longitudes de 12-14 m.
Unión finger joint entre piezas de madera
Madera laminada

Se trata de un producto estructural lineal para utilización a modo de viga o vigueta, o como parte de elementos compuestos o más complejos. Se compone de dos o más láminas de madera con la fibra en la dirección paralela al eje de las mismas. Las láminas de longitud igual a la pieza final pueden estar formadas por varias piezas unidas por su testa mediante uniones en finger joint. Las láminas encoladas por las caras tienen un espesor comprendido entre 6 y 45mm, siendo el más habitual entre 35-40mm en elementos rectos. Es común su utilización en luces moderadas 12-14 m y en grandes luces 30-70 m.
Vigas laminadas de castaño. Imagen recuperada de www.sierolam.com
Forjado de madera laminada con viguetas mixtas de pino laricio y chopo, desarrolladas en el marco del proyecto LIFE Wood for Future. Vivienda unifamiliar en Ogíjares (Granada) 2023, proyectada por Bonsai Arquitectos.
Pórtico de madera laminada de pino radiata. Edificio Impulso Verde (LIFE Lugo + Biodinámico). Arquitecto Antonio Lara Bocanegra. Fotografía Héctor Santos Díez.
Cubierta reticular de madera laminada de eucalipto. Edificio Impulso Verde (LIFE Lugo + Biodinámico). Arquitecto Antonio Lara Bocanegra. Fotografía Héctor Santos Díez.
Madera microlaminada o LVL

Tableros estructurales o perfiles de sección rectangular, formados por superposición y encolado de chapas de 3mm de espesor y con la fibra dispuesta en la misma dirección, aunque también hay productos en los que un 20% de las chapas se disponen en la otra dirección. Su utilización suele darse en forma de viguetas con luces medianas, o formando parte de pórticos con luces de 10-12 m y cerchas con luces de 15-45 m.
Madera microlaminada (LVL) de haya marca comercial Baubuche. Imagen recuperada de www.pollmeier.com/baubuche
Pórtico de LVL. Imagen recuperada de www.metalpla.com
Madera contralaminada / CLT (Cros Laminated Timber)

Panel formado por tablas de madera aserrada, formando capas, de manera que la orientación de las fibras de las capas es perpendicular entre sí. El encolado se realiza entre las caras. La estructura transversal del panel debe ser simétrica y estar compuesta por un mínimo de tres capas. Las tablas de cada capa suelen estar unidas longitudinalmente mediante finger joint. Lo más habitual es que las tablas no se encuentran encoladas entre sí por sus cantos, aunque algunos fabricantes utilizan un cordón de adhesivo para que se mantengan unidas durante la conformación del tablero.
Madera contralaminada (CLT). Imagen recuperada de www.maderamen.com
Los paneles se utilizan en muros y forjados con luces medias de 4-7 m, o en luces mayores cuando se utiliza formando parte de otros productos compuestos, como el caso de forjados mixtos madera-hormigón o forjados aligerados con formatos en cajón. Se trata del producto más utilizado en la construcción en altura, especialmente en edificios de viviendas o usos con requerimientos de luces pequeñas y medias.
Edificio de CLT y madera laminada. Edificio Impulso Verde (LIFE Lugo + Biodinámico). Arquitecto Antonio Lara Bocanegra. Fotografía Héctor Santos Díez.
Edificio de CLT y madera laminada. Edificio Impulso Verde (LIFE Lugo + Biodinámico). Arquitecto Antonio Lara Bocanegra. Fotografía Héctor Santos Díez.

Revierte cuenta con el apoyo de la Fundación Biodiversidad del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia (PRTR), financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU.

Proyecto para dinamizar la zona noreste de la provincia de Granada desde la bioeconomía forestal y el uso sostenible del agua

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