Para empezar, puede que el título de este articulo suene todavía para algunos algo exagerado. Pero atendiendo al ritmo de crecimiento de las principales ciudades del planeta y que la reducción de emisiones de CO2 empieza a ser una preocupación real -es decir, con consecuencias concretas en el día tras día-, la posibilidad de levantar edificios de gran altura con estructura de madera puede que sea en un futuro inmediato no sólo una realidad sino también una necesidad. Fuente: Ibán Carpintero -arquitecto-, en exclusiva para Aitim.
Renacer en estructuras de madera
En los últimos años la construcción de edificios con estructura de madera ha experimentado un renacer que, impulsado por las ventajas medioambientales de este material, va camino de convertirse en una alternativa real y viable a la construcción “convencional” con acero y hormigón. Si bien este auge ha empezado por la vivienda unifamiliar (donde la madera, de hecho, nunca ha dejado de utilizarse) y edificios de pequeña escala, su uso se está extendiendo rápidamente a construcciones de mayor envergadura como colegios, bloques de apartamentos y edificios de oficinas.
Es precisamente en este salto de escala donde la madera contralaminada (CLT) ha desempeñado un papel decisivo y está demostrando sus cualidades para competir con hormigón y acero, hasta el punto de que existe ahora mismo una especie de carrera a nivel mundial por ver quien construye el edificio más alto empleando (total o mayoritariamente) la madera como material estructural. Dar una visión de conjunto del estado de la cuestión, a través de algunos edificios construidos o en desarrollo es el objeto de este artículo.
Breve reseña histórica
Como decía antes, en realidad el entramado de madera se ha empleado ininterrumpida y muy extendidamente desde la Antigüedad hasta nuestros días como sistema estructural. Dentro de las posibilidades que ofrecían el material y la técnica disponibles, se conseguía incluso levantar edificios de altura considerable. De hecho, el todavía hoy edificio de madera más alto del mundo es la pagoda Yingxian, en China, construida en 1056 d.C usando exclusivamente madera y sin usar un solo clavo ni tornillo. Mide 65 metros de altura y, además de llevar en pie más de 900 años, se encuentra en zona sísmica y ha resistido varios terremotos de gran intensidad.
Los últimos edificios de importancia que se construyeron a principios del s. XX fueron los conocidos como “brick and beam”, grandes almacenes con fachada de ladrillo y estructura de esqueleto (vigas y pilares) de madera. “Butler Square” en Minneapolis (USA, 1906), “Leckie Building” en Vancouver (CA, 1908) o “Perry House” en Brisbane (AUS, 1913) son los ejemplos más conocidos. Todos ellos siguen en pie y han sido rehabilitados como centros comerciales u hoteles.
madera y sin usar un solo clavo ni tornillo. Mide 65 metros de altura y
es aún hoy el edifico de madera más alto del mundo.
Durante el siglo XIX, el acero entró a formar parte de las estructuras de los edificios en combinación con la madera y el ladrillo, hasta que, al inicio del siglo XX, pasaron a dominar la escena definitivamente el acero y el hormigón, hasta el punto de relegar a la madera como material estructural a niveles anecdóticos hasta el día de hoy.
Sin embargo, una serie de innovaciones en el procesamiento industrial de la madera desarrolladas en los años 90 han puesto en el mercado diferentes productos que mejoran sustancialmente sus prestaciones mecánicas, de durabilidad y de resistencia al fuego. Estos avances, unidos a la creciente preocupación medioambiental y a sucesivas modificaciones en la normativa, nos han llevado a la situación actual, donde la madera está recuperando protagonismo a gran velocidad y se está convirtiendo en una alternativa real y viable como material estructural.
Proyectos construidos: los pioneros
Me refiero como pioneros a los primeros edificios construidos que, después de casi un siglo, han vuelto a superar las 6 plantas de altura empleando estructura de madera. Dentro de este grupo se encuentran una serie de ejemplos que difieren tanto en los elementos de madera empleados y la forma de utilizarlos como en la solución de los distintos problemas planteados (conexiones, arriostramiento, acústica, resistencia al fuego, etc.).
Hay que tener en cuenta que todos ellos han abierto camino por un territorio inexplorado, caracterizado por ir más allá de la normativa vigente, las dudas (incluso el recelo) de muchos de los implicados, la falta de los detalles y sistemas constructivos contrastados, la inexperiencia de técnicos y operarios, la expectación casi temerosa de clientes y usuarios… Por eso, a pesar de no haber alcanzado “grandes alturas”, cada uno de estos edificios ha sido un banco de pruebas que a día de hoy siguen aportando información muy valiosa para avanzar en el futuro.
Me gustaría hacer una serie de observaciones o conclusiones comunes que se pueden extraer de los distintos casos, por su importancia en el futuro desarrollo de la construcción en la altura en madera:
Diseño
En todos ellos se reveló como decisiva la implicación de todos los participantes desde las fases iniciales del diseño, así como una inversión extra de tiempo y esfuerzo en esta fase para investigar y definir a priori todos los detalles del proyecto, así como el proceso pormenorizado de montaje en obra. En este sentido, todos los proyectos coinciden en señalar las conexiones de la madera con el resto de materiales como el punto más crítico del diseño.
Prefabricación/Instalaciones
Una de las ventajas de la madera es su idoneidad para la prefabricación. Cuanto mayor sea el grado de ésta, mayores las ventajas de su uso. Esto no sólo se refiere a los elementos de madera, sino a la obra en general. En Forté, por ejemplo, los baños venían de taller como boxes prefabricados y en el caso del Treet eran las viviendas enteras las que venían de taller como módulos directamente de fábrica.
En el otro sentido, la ejecución de elementos de hormigón “in situ” sobre rasante se ha revelado como contradictoria y problemática en el contexto de un edificio de madera.
Permisos/Normativa
Ante una normativa “recelosa” respecto a la construcción en gran altura con madera, es fundamental la implicación de los distintos organismos y administraciones competentes para “creerse” las soluciones técnicas que, avaladas por ensayos serios y fiables, acrediten la viabilidad de los proyectos.
Protección al fuego
Este aspecto es visto por la mayoría de la gente como el más crítico. Las soluciones dadas a este problema en los edificios construidos se resumen básicamente en la implementación de alguna o varias de estas medidas:
– Sobredimesionamiento de los elementos estructurales
– Recubrimiento total o parcial con placas de cartón- yeso
– Aplicación de barnices intumescentes
– Instalación de rociadores
Si bien estas soluciones han permitido en todos los casos alcanzar los tiempos de resistencia al fuego exigidos por la normativa a la estructura, los edificios que además contaban con fachada de madera tuvieron especiales problemas para garantizar la seguridad por culpa de ésta.
Acústica/Vibraciones
La solución a este aspecto varía mucho en todos los ejemplos considerados. A la vista de la experiencia de los usuarios, la que se ha revelado como más eficaz es la combinación de forjados de CLT con una capa de compresión de hormigón/mortero. En algunos casos, este elemento es además considerado como parte de la estructura(LCT) o para mejorar la resistencia al fuego (Bridport House, E3).
También cuenta con fachada de ladrillos y estructura de vigas y pilares
de madera.
Instalaciones
En todos los ejemplos, la integración de las instalaciones y su consideración desde fases tempranas del proyecto ha sido un punto clave. La ejecución in situ de rozas, taladros, etc.… y la improvisación en general supuso problemas de plazo y falta de precisión, sobre todo en los proyectos residenciales. Igualmente, el trabajo con elementos vistos de madera supuso un problema añadido con las instalaciones. En los edificios comerciales, el uso de suelos o techos técnicos facilitó en gran parte el problema.
Humedad/Daños estéticos
Las medidas de protección frente a las inclemencias del tiempo varían desde la cobertura total mediante un techo de obra (Limnologen) a la exposición total sin ninguna protección.
En todos los casos, se ha demostrado que es inevitable que la superficie de la madera se deteriore. En el caso de elementos pensados para quedar vistos, la reparación a posteriori no ha dado resultados satisfactorios. Por tanto, lo que parece más recomendable a la vista de la experiencia, es llevar los elementos que vayan a quedar vistos en bruto o con un acabado intermedio, para luego aplicar una vez montados en obra el acabado final.
En definitiva, y como conclusión general, estos ejemplos (y otros muchos) ya construidos han demostrado la viabilidad de la madera como material estructural para levantar edificios en altura y han sentado las bases para otros proyectos que no sólo están siguiendo sus pasos, sino que van a superar los límites alcanzados hasta ahora.
Siguiente paso: HoHo Wien
Desde el año 2009 hasta hoy se han construido en el mundo casi tres decenas de edificios con estructura de madera y más de 6 plantas de altura, de los que la gran mayoría se sitúa entre las 7 y las 10 plantas.
El primer salto importante lo supuso el Treet, en Noruega, con 14. EL siguiente paso lo ha dado hace poco Brock Commons, en Vancouver, con 18 plantas y 53m3.
Ahora le toca el turno al edificio HoHo, en Viena. Se trata de un complejo que alcanzará las 24 plantas y 84 m de altura, destinado sobre todo a oficinas, hotel y apartamentos, y cuya construcción empezó hace justo un año, en octubre de 2016.
El concepto estructural elegido se basa en el modelo planteado por la torre LCT (Live Cycle Tower) en Dornbirn, desarrollado por la firma CREE. Se trata de un sistema de forjados mixtos de hormigón y madera que se apoyan por un lado en la línea de pilares de fachada y por otro, o bien en el núcleo de ascensores (de hormigón armado) o en unas vigas que son prolongación de este (también de hormigón). La diferencia entre ambos es que, en el caso de LCT, el hormigón se apoya en una serie de vigas de madera (que dejan entrecalles para instalaciones o iluminación) mientras que, en el caso de la torre HoHo, el hormigón se combina con paneles continuos de madera. El apoyo de los forjados mixtos sobre los pilares de madera se realiza a través de un zuncho prefabricado de hormigón.
El futuro probable: soluciones hibridas
El ingeniero Richard Woschiz, responsable del concepto estructural de HoHo, afirma que un sistema híbrido como el de Viena ya permitiría superar sin problemas los 100 m de altura. Es una línea parecida, una investigación de la multinacional de arquitectura SOM (Skidmore, Owings Y Merryl) sobre un posible rascacielos de 42 plantas con estructura de madera, concluyó que era viable usando un sistema mixto con pilares de madera laminada, conexiones de acero, zunchos o capiteles de hormigón armado, forjado mixtos de CLT + capa de compresión, núcleo de ascensores de CLT y paredes rigidizadoras igualmente de CLT. Carsten Hein, de ARUP Alemania, ya avanzaba también en el año 2014 que un sistema hibrido parecía la solución más razonable para los edificios en altura con estructura de madera. Muchos indicadores apuntan, por tanto, a sistemas híbridos (en mayor o menor medida) como la solución idónea para avanzar hacia los rascacielos de madera. Parece, por otro lado, lógico que, más allá de empeños puristas por usar SOLO madera, se aprovechen las cualidades que tienen otros materiales para sustituir a esta en los puntos de mayor tensión estructural, para mejorar su comportamiento al fuego o acústico, o para simplificar detalles o conexiones que redunden en abaratar los proyectos.
Ahora mismo aparecen cada día nuevos proyectos que prometen romper el récord del HoHo. Algunos tienen más probabilidad que otros de convertirse en realidad. Muchos otros son, a día de hoy, simples propuestas de concurso o meras “visiones” publicadas al calor de la moda. Lo que sí está claro es que, independientemente del sistema (o sistemas) que se acaben consolidando, la madera ha llegado para quedarse y su empleo con absoluta normalidad en edificios de gran altura es cuestión de tiempo.
Fuente: Aitim número 309.
