La Conferencia Mundial sobre Ingeniería de la Madera (WCTE por sus siglas en inglés) es el encuentro científico más grande del mundo sobre la investigación en ingeniería de la madera utilizada como material de construcción. Bajo el tema “Madera para un futuro habitable”, en su última edición, celebrada en Oslo, Noruega, se presentaron 600 trabajos que dieron cuenta de los avances en ingeniería con madera, aspectos de planificación, diseño, construcción, reutilización y sostenibilidad.
En un contexto donde el cambio climático empuja a los estados y la industria a realizar un cambio severo hacia materiales más respetuosos con el medio ambiente, sostenibles y circulares en las prácticas de construcción, la WCTE se configuró como un gran portal que permitió compartir ideas sobre casi cualquier tema relacionado con la ingeniería de la madera, desde códigos de práctica, regulaciones y legislaciones, hasta innovaciones, nuevas prácticas y tendencias futuras de materiales de construcción circulares y sostenibles de base biológica utilizados en la construcción.
Junto a esto, la interacción de investigadores, funcionarios y empresarios reafirmó el impacto que la WCTE siempre tiene en el mercado, generando efectos a largo plazo con su influencia desde las premisas para el establecimiento de nuevas normas de construcción y legislación futura hasta el desarrollo de nuevos materiales y métodos de construcción sustentables y basados en la madera. “Hemos oído hablar de una serie de temas importantes que significarán mucho para la industria de la construcción en el futuro, como incendios, acústica y nuevas construcciones y arquitectura”, sintetizó el presidente de la conferencia Kjell Arne Malo.
Preguntas sobre la construcción con madera
El escenario trazado en la WCTE para la construcción con madera dejó una variedad de temas que seguirán en debate y revisión. Entre ellos, el comportamiento estructural de los materiales; el desarrollo de productos de ingeniería de la madera; las prestaciones a largo plazo del material madera; la ingeniería contra incendios; y las nuevas soluciones para conexiones.
Especial relevancia tuvieron las sesiones dedicadas al uso de la madera y el medio ambiente sostenible. El tema está en el centro de la agenda sobre los usos de la madera en la construcción y ya traspasó las fronteras del sector.
Edificios de madera en avance
Pese a críticas y alertas, las construcciones de madera en altura ganan lugar de forma acelerada en todo el mundo. Muchas de ellas implican retos proyectuales, a la vez que el desarrollo de nuevos materiales y componentes. Durante la última WCTE este tema acaparó buena parte de la atención en las sesiones, dado que la viabilidad técnica, arquitectónica y económica de este tipo de construcciones sigue en fase evolutiva.
Por ejemplo, se dio a conocer un nuevo concepto de sistema de construcción de losas con apoyo puntual desarrollado en el Cluster of Excellence on Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCDC) de la Universidad de Stuttgart, Alemania. Planteó un núcleo hueco con dos placas delgadas de CLT que actúan como alas y un conjunto de elementos de alma a cortante distribuidos entre ellas. La introducción de apoyos puntuales induce grandes esfuerzos cortantes concentrados en la estrecha región que rodea al pilar. Esta zona se refuerza con un núcleo de LVL colocado entre las alas de CLT, en la posición de la cabeza del pilar, con elementos de alma discretos conectados lateralmente para introducir los esfuerzos cortantes. Se presentaron dos soluciones alternativas para esta conexión, que difieren principalmente en la estrategia elegida para unir ambos componentes: unión lateral de las vigas del alma con el núcleo de LVL, o sólo encolado de la cara inclinada frontal de las vigas del alma.
Otra línea investigó cinco sistemas de refuerzo lateral diferentes para edificios altos de madera. Se analizaron más de 12 millones de configuraciones de edificios con diferentes sistemas de rigidización lateral y se realizó una optimización del diseño en función de la respuesta dinámica de los edificios sometidos a cargas de viento. El estudio reveló que el desarrollo de conexiones semirrígidas para marcos de madera resistentes debe apuntar a una relación de rigidez entre el 1 % y el 10 % hacia una junta completamente rígida, para garantizar soluciones de conexión eficientes. Para tales rigideces de conexión, las alturas de construcción de hasta 190 m pueden cumplir los criterios de servicio para secciones transversales menores de 40 x 120 cm.
También se compartieron los resultados de pruebas de vibración forzada en el edificio de madera de siete plantas Eken, Suecia. Los resultados más importantes fueron las estimaciones de los valores de amortiguación modal, que influye en la aceleración y, por tanto, en la capacidad de servicio del edificio. Por ser muy difícil modelizar la amortiguación, durante la fase de diseño hay que basarse en datos de pruebas anteriores (de los que existen muy pocos para edificios altos de madera) o en reglas empíricas. De allí el valor del estudio.
Un documento analizó las razones del movimiento vertical (tanto a corto como a largo plazo), proporcionando métodos para calcular el movimiento previsto, comparar el movimiento calculado con el movimiento verificado in situ, analizando las estrategias de movimiento vertical aplicadas en proyectos de madera maciza de gran altura realizados en Norteamérica.
La excitación dinámica inducida por el viento es una acción de diseño que determina el tamaño y la forma de los modernos edificios altos de madera. Las acciones del viento generan cargas dinámicas que causan incomodidad o molestias a los ocupantes debido al balanceo horizontal percibido. Un sistema estructural de doble pórtico-muro fue estudiado mediante análisis de elementos finitos (FEA) elástico lineal 2D para explorar la viabilidad del sistema en regiones con velocidades de viento moderadas, teniendo en cuenta los requisitos de servicio (desplazamientos laterales y aceleraciones inducidas por el viento).
Pensando en mejorar los proyectuales en altura, se presentó un novedoso sistema para la construcción de estructuras de edificios basado en el uso de piezas de madera-hormigón-compuesto (forjados, vigas y pilares). Las vigas y los forjados se componen de un ala inferior prefabricada de madera laminada encolada (GLT) pegada a una o varias costillas de contrachapado que se unen a una losa superior de hormigón vertida in situ mediante una eficaz conexión madera-hormigón de perforaciones realizadas en las costillas.
El desarrollo de nuevos materiales para mayores alturas destacó un novedoso sistema de construcción con losas huecas de madera para tipologías de edificios de madera flexibles y adaptables de varias plantas. Se presentaron cuatro aplicaciones de diseño de edificios de un nuevo sistema de construcción de forjados multidireccionales que permite un mayor nivel de flexibilidad espacial y adaptabilidad gracias a la libre colocación de pilares y a una red ajustada de almas cortantes internas. Estos ejemplos amplían trabajos anteriores mediante el desarrollo conjunto de estrategias de diseño, revestimiento, sistema de construcción e integración de servicios de construcción para un programa de construcción cambiante y de larga duración.
El futuro de la madera
Si la madera es el futuro de la construcción urbana, hará falta ampliar sus posibilidades tecnológicas. El planteo pertenece al editor del reconocido portal ArchDaily (en español), Fabian Dejtiar.
. En una precisa panorámica del estado del arte de la construcción con madera en altura, Dejtiar recuerda que “Atrium Ljungberg dio a conocer Stockholm Wood City en Suecia, el proyecto de construcción urbana en madera más grande del mundo, y en Noruega, tan sólo hace cuatro años Voll Arkitekterse terminaba de construir la Torre Mjøstårnet del Lago Mjøsa, uno de los edificios de madera más alto del mundo con 18 pisos. Al otro extremo del planeta, el proyecto Tamango de Tallwood Architects es un ejemplo de los desafíos y oportunidades de la construcción en madera en Chile, ya que podría ser el primer edificio de 12 pisos con estructura de madera prefabricada de América Latina, y muy cerca, Uruguay finalizó recientemente su concurso de vivienda sociales de madera en el camino hacia la innovación en la arquitectura de interés social”.
La evolución global de la sostenibilidad y la innovación en la construcción hace que las estructuras de madera sean presentadas como una opción prometedora. Pero ¿es la madera la clave para un futuro urbano más sostenible y habitable? ¿O hay desafíos que debemos abordar antes de abrazar esta tendencia? ¿Qué implicaciones tiene para la arquitectura, las ciudades, la economía y el medio ambiente? Preguntas que el editor de Arch Daily propone tomar como elementos para un debate en profundidad.
“Encontramos coincidencias a favor del uso de la madera en torno a una menor huella de carbono, eficiencia y estética; y en contra en torno a su resistencia al fuego y plagas, durabilidad e impacto ambiental”, resume Dejtiar.
Luego de revisar los comentarios y opiniones de los visitantes del portal, el editor encuentra coincidencias a favor del uso de la madera en torno a una menor huella de carbono, eficiencia y estética; y en contra en torno a su resistencia al fuego y plagas, durabilidad e impacto ambiental.
En resumen, Deitiar destaca las ventajas del uso de la madera en la construcción de ciudades en términos de sostenibilidad y eficiencia, pero también presenta desafíos relacionados con la resistencia y la durabilidad. “La elección de utilizar madera o no depende de factores como la ubicación, el tipo de edificio y las consideraciones ambientales y económicas específicas y aquí los arquitectos tienen una gran tarea a investigar”, concluyó.
-Mjøstårnet es un edificio de madera de uso mixto de 18 plantas en Brumunddal, Noruega. Se terminó en marzo de 2019 y ha sido ratificado como el edificio totalmente de madera más alto del mundo. Consta de oficinas, 72 habitaciones de hotel, 33 apartamentos con balcón, un restaurante en la planta baja, salas de conferencias y una terraza en la azotea. La pérgola arquitectónica prolonga el edificio 85,4 m desde el nivel del suelo.
-“Stockholm Wood City” es el proyecto de construcción urbana en madera más grande del mundo. Se levantará al sur de Estocolmo y sus obras comenzarán en 2025 previéndose que las primeras edificaciones estarán listas en 2027.
-Proyecto Tamango (Coyhaique, Chile) cuenta con casi 20.000 m2 distribuidos en un zócalo de dos niveles para oficinas, una torre de diez pisos para 68 departamentos y tres subterráneos destinados a 220 estacionamientos. Edificación pionera en materia sustentable a nivel latinoamericano.
-Brocks Commons, en Vancouver, Canadá, fue el primer proyecto híbrido en madera masiva, acero y concreto de más de 14 pisos en el mundo. Inaugurado en 2016. Es una residencia universitaria de 53 metros de altura y 18 pisos.
-El estudio Precht desarrolló The Farmhouse, un sistema de construcción modular que crea un edificio que conecta la arquitectura con la agricultura. Puede ubicarse en grandes ciudades y alcanzar alturas de hasta 30 metros.
