A pocos pasos del centro de Melbourne se encuentra un edificio de apartamentos de 10 pisos. El edificio Forte no destaca particularmente de los rascacielos cercanos, pero es el edificio de madera más alto de Australia.

 

Vista exterior del edificio Forte en Melbourne

Vista exterior del edificio Forte en Melbourne

Forte ha sido construido y comercializado por sus prácticas sostenibles enfocado para un mercado residencial de alta gama. El enfoque innovador es el uso de una estructura totalmente de madera.

Plano de planta

Plano de planta

Hacer tales alturas posibles en madera es debido al uso del CLT, del cual hemos hablado anteriormente aqui.

 

Intalación de un panel de CLT prefabricado

Intalación de un panel de CLT prefabricado

En lugar de una construcción tradicional de madera, su construcción se asemeja a estructuras de hormigón en su montaje, propiedades mecánicas y resistencia. En esencia, los paneles de madera maciza y las columnas sustituyen a las losas y vigas de hormigón vertido.

 

Vista de la construcción

Vista de la construcción

¿Por qué construir rascacielos en madera?

Los edificios altos seguirán siendo necesarios en el futuro. ONU Habitat estima que 3000 millones de personas demandarán nuevas viviendas asequibles en los próximos 20 años, principalmente en las ciudades. Los edificios altos son esenciales para proporcionar una densidad adecuada para el transporte público, reduciendo el impacto ambiental general de los residentes.

El acero y el hormigón han servido bien como materiales estructurales, pero se presenta un gran reto, el cambio de la visión medioambiental: el cambio climático y las emisiones de carbono.

A medida que los edificios se vuelven más eficientes energéticamente en su funcionamiento, la energía incorporada y la huella de carbono del proceso de construcción se vuelven más importantes. La producción de acero y hormigón representa el 8% de las emisiones globales de carbono en el mundo.

El uso de la madera como material estructural principal tiene la capacidad de reducir la energía empleada en un 60-75% en comparación con el hormigón y el acero. Construir en madera no sólo reduce las emisiones de carbono de la producción de materiales, la madera tiene el potencial de almacenar carbono de la atmósfera.

Otros beneficios de la construcción en madera en lugar de hormigón y acero:

– La madera es un recurso rápidamente renovable.
Peso reducido del edificio.
– Reducción del tamaño de las cimentaciones y de las necesidades materiales.
Velocidad de construcción acelerado mediante pre-ensamblaje.
Reducción del puente térmico de la estructura del edificio.
Reducción del riesgo de la escalada de los costes energéticos en los precios de los materiales.
Beneficios potenciales de precios en emplazamientos con impuestos sobre las emisiones de CO2.

Soporte de la industria en crecimiento

Recientemente se han publicado dos informes sobre la viabilidad de las estructuras de madera de altura en América del Norte.

Skidmore, Owings & Merrill, LLP es una firma de arquitectura líder en Estados Unidos en la construcción de edificios altos, que ha trabajado en el nuevo One World Trade Center. Ellos han producido el “Timber Tower Research Project” que describe un prototipo de una torre residencial de más de 40 pisos en Chicago.

Un segundo estudio escrito por el arquitecto Michael Green “El caso de los rascacielos de madera” esboza diseños potenciales que elevan la altura hasta los 30 pisos en Vancouver, Canadá. Green ha estado a la vanguardia en demostrar el potencial para la construcción de madera de gran altura.

Ambos estudios muestran que edificios completamente de madera son viables hasta los 15-20 pisos. Por encima de estas alturas se propone que la madera se utilice en  componentes estructurales con soportes de acero o hormigón y conexiones. Ambos estudios indican edificios estructuralmente sólidos de 30-40 + pisos de altura utilizando principalmente madera.

El mercado todavía tiene que aceptar el potencial de las estructuras altas de madera, y tendrá que tomar ejemplos y la investigación de otras áreas del mundo. Además de Forte en Melbourne, Europa tiene muchos ejemplos de construcción de media y alta altura de madera.

Con la creciente necesidad de reducir las emisiones de carbono, las enormes cantidades de energía utilizadas para producir hormigón y acero jugarán una importancia creciente en nuestras elecciones materiales. La madera ofrece una alternativa natural que vale la pena explorar.

Obstáculos Existentes

A medida que los nuevos edificios adopten la madera como elemento estructural, las regulaciones del código necesitarán ser ajustadas para tener en cuenta los aspectos únicos de la construcción en madera.

A continuación abordamos cuestiones específicas planteadas en la discusión de la construcción con madera. Varias cuestiones requerirán más aportaciones e investigaciones.

Código de construcción: El código actual en algunos países no permite que edificios de más de 6 pisos sean construidos con materiales combustibles como madera. Utilizando un enfoque basado en el rendimiento y propiedades del CLT se puede demostrar que desempeñan igualmente bien en consideraciones estructurales y de fuego.

Seguridad contra incendios: El CLT reacciona de forma diferente al fuego que la madera tradicional o configurada con otras técnicas. El CLT arde a una velocidad conocida, y las diferentes capas internas conservan integridad estructural suficiente en caso de un incendio. Usando métodos de diseño tales como carbonización y encapsulación, se han propuesto edificios con un enfoque basado en el desempeño de la seguridad contra incendios. Es necesaria una prueba de fuego adicional de los conjuntos reales para obtener detalles óptimos.

Integridad estructural: Se conoce ya, que la madera CLT proporciona una resistencia y durabilidad adecuadas para soportar cargas estructurales. Los árboles más altos del mundo crecen hasta 40 pisos de altura. Los edificios de más de 15 pisos necesitarán probablemente una combinación de materiales para aprovechar las ventajas únicas de cada material.

Michael Green propone acero estructural en lugares específicos para transmitir cargas usando un enfoque estructural de columna fuerte-débil.
SOM propone vigas de conexión de hormigón para reducir el tamaño de las vigas y fortalecer el conjunto del edificio contra las cargas de viento. Esto añade el beneficio de CLT al reducir las cargas de levantamiento.

Gestión del agua: La vida de cualquier material estructural se ve afectada por la intrusión de agua. El acero se oxida, el hormigón se degrada y la madera se pudre. El manejo apropiado de la humedad es esencial en cualquier diseño de edificio y no es diferente en madera. Se necesitarán investigaciones detalladas para garantizar la durabilidad a largo plazo.

Construcción: El método de construcción es similar al ensamblaje de bloques prefabricados de hormigón. Las empresas existentes que se especializan en construcción con hormigón en grandes alturas de construcción son, seguramente las más propensas a asumir el desafío de los edificios de madera de gran altura.

Velocidad de construcción: Se estima que las estructuras de madera serán más rápidas de construir debido al pre-ensamblaje fuera de la zona de construcción. A medida que se construyan más edificios, la eficiencia se obtendrá a través de la experiencia.

Seguro: Se necesitará un seguro adicional durante la construcción debido al mayor riesgo de daños por incendio. No se sabe cuáles serán los requisitos de seguro hasta que la suscripción real se establezca en los edificios reales.

Diseño arquitectónico: Ambos estudios no muestran impactos significativos en las consideraciones arquitectónicas interiores utilizando una estructura de madera.

Desarrollo y alquiler: Ambos estudios no muestran ningún impacto negativo en la flexibilidad de la disposición del edificio o del espacio habitable utilizando la madera como material estructural primario. Sin embargo, a medida que la altura aumenta por encima de 15 pisos, la necesidad de paredes mastras interiores limita la flexibilidad a usos más residenciales. Los planes de oficina generalmente requieren planes de planta más abiertos.

Calidad del Aire Interior: A diferencia de otros adhesivos, los adhesivos de usados en este material y que otorgan mayor resistencia al CLT no tienen las mismas propiedades de evaporación y presentan poco riesgo para los entornos de aire interior.

Silvicultura sostenible: Es esencial, si se adopta la construcción de madera de manera generalizada, será de vital importancia un plan de regeneración de madera responsable y sostenible. De lo contrario, los beneficios de las emisiones de carbono se pierden a través de la deforestación. Las constructoras tendrán que ser conscientes y responsables con las fuentes de madera.

Eliminación al final de la vida útil: Para garantizar el beneficio de la absorción de carbono en el material de construcción, deben considerarse las vías adecuadas para deshacerse de la madera al final de su vida útil. De lo contrario, el carbono almacenado en la madera se liberará cancelando este beneficioso aspecto de la madera.

Percepción pública: Un obstáculo significativo para los desarrolladores que asumen el riesgo adicional de construir en madera, es la percepción reticente, tanto pública como de la industria, de la madera como material viable de construcción. Con la investigación adecuada y las técnicas de construcción, las percepciones se pueden cambiar. Probablemente la adopción temprana será en el sector público, o residencial de alto nivel promoviendo los beneficios de la sostenibilidad de la reducción de la huella de carbono.

El uso de la madera en todo tipo de construcciones parece ser un mercado en auge y con futuro, no cabe duda que será de vital importancia la elección de los materiales adecuados y un adecuado mantenimiento de estas estructuras de madera requerirán de especialistas como los de Sanite.