Madera 2.0: la madera maciza y los altos edificios del mañana.

foto: Waugh Thistleton Architects

En un notable informe de 240 páginas titulado simplemente Tall Wood, el arquitecto Michael Green hace que el caso de la madera como material de construcción ideal para los rascacielos y sus estructuras. Green sostiene que es imperativo que la sociedad construya edificios altos con la madera en lugar de materiales más contaminantes y menos sostenibles, y afirma que la madera es un material de construcción muy subestimado que es capaz de mucho más que normalmente se pide de él.

Su informe establece un modelo para el diseño de estructuras de madera de hasta 30 pisos de altura, capaces de actuar en «zonas sísmicas altas» como su natal Vancouver. Inusual para la industria de la construcción, que ha compartido el informe bajo una licencia de Creative Commons. Ars veía en el informe en detalle y habló con Arup consultor estructural y con Hans-Erik Blomgren que abogan por los edificios en madera, para otra perspectiva.

Un problema de relaciones públicas

Tanto en el sector de la construcción y el público en general, la madera sufre de algo y es un problema de imagen. Entre las ideas preconcebidas de la industria rastreados por Green son las nociones que la madera es tanto más débil y más caro que el hormigón, que es susceptible al fuego (y que el protector contra el fuego es caro), y que no va a soportar terremotos. Y uno está obligado a escuchar que la madera se pudre, se quema, se encoge, y desprende gases desagradables.

Estas asociaciones no se han materializado desde el éter, argumenta Hans-Erik Blomgren. Vienen de la experiencia directa de la gente con estructuras de madera más antiguas. «En los entornos comerciales, algunos de los problemas de rendimiento de los edificios de madera más antiguos, como la acústica-sonido son de pobre transmisión y el ruido estructural entre los pisos, crujiendo y pisos saltarines son algo que los ocupantes del edificio no tolerarán en la nueva construcción,» Blomgren le dijo a Ars.

Madera, la clase maciza

Pero tanto Green y Blomgren argumentan que las tecnologías de la construcción de madera disponibles en la actualidad están muy lejos de las estructuras con marcos de madera que crujen del pasado. Fundamentalmente, el manifiesto de Green no argumenta que la construcción ligera-marco de uso común en la vivienda en los EE.UU. se debe aplicar a los edificios más altos. En cambio, Green está presionando para la adopción más amplia de lo que se conoce cada vez más como «madera de masas» (o «madera maciza»), una familia de tecnologías que incluye la Madera Cruz laminada, laminado Strand Lumber y Chapa de madera laminada, productos compuestos por delgadas capas de madera que no sólo son más fuertes que la madera convencional, pero gracias a su uniformidad y la rectitud, son también más fáciles de diseñar y construir.

Green llama a su enfoque de la construcción en madera masiva FFTT a non-technical initialism that stands for Finding the Forest Through the Trees. «El acrónimo habla de la idea de que gran parte de la conversación de edificios sostenibles se centra en minucias,» Green escribe en su informe. «Mientras que incluso las minucias contribuye y es importante, las grandes ideas de cambio sistémico son lo que creemos que va a ser necesario en el entorno construido para hacer frente a la magnitud de los cambios climáticos y retos de la demanda de vivienda que enfrenta el mundo.»

Madera vieja …

La construcción de edificios altos de madera no es una idea nueva, e incluso sin compuestos de madera modernos, edificios de madera han resistido la prueba del tiempo, incluso en zonas de actividad sísmica. El ejemplo está en las pagodas japonesas construidas hasta 19 pisos de altura que han demostrado ser hábiles para soportar terremotos y tifones durante siglos. Los 122 pies (32,45 metros) de altura en la pagoda Huryu-ji fue construido durante el período de Asuka de Japón (538-710) y se cree que es uno de los más antiguos edificios de madera en el mundo. Se sigue en pie hoy en día. Un artículo de 1997 en The Economist afirma que sólo dos o menos de 500 pagodas japonesas se han derrumbado en 1400 años. Algunos incluso han afirmado que ninguno ha sucumbido a un terremoto o tifón.

Blomgren mira a la historia más reciente (así como cerca de casa) para ejemplos de solidez inherente de madera. «Se podría pensar yo diría que no es adecuado como cimientos del edificio, sin embargo, uno de mis favoritos de historias poco conocidas sobre el puente de Brooklyn es que los cajones utilizados para fundar las torres sobre lecho de roca en el fondo del lecho marino se construyen con grandes cantidades de madera sin tratar de pino amarillo «, dijo a Ars. «Estos cajones permanecen , por supuesto, todavía en su lugar en la parte inferior de las torres y funcionando maravillosamente. Así que sí, la madera hace que un material de base fina en la circunstancia siga derecha.»

… Nuevos trucos

Irónicamente, la propuesta FFTT de Michael Green emplea cimientos de hormigón hasta el grado o nivel de la tierra, aunque no es obligatorio a partir de entonces. Por encima de la base, Green resume su enfoque de diseño como «fuerte viga-columna débil», con grandes paneles de madera maciza utilizado para formar la estructura vertical del edificio, sus laterales (de lado) muros de corte de carga-resistencia, y las losas de piso en cada nivel . Pero los elementos de viga débiles no están hechos de madera, y en su lugar son las vigas de acero diseñados para prestar a la estructura ductilidad y añaden la capacidad de recuperación cuando sopla el viento o la tierra tiembla.

Núcleo sólido del panel y se cruzan de enlace de acero dúctil vigas

«En una relación de peso a la fuerza, los productos de madera generalmente coinciden, y en algunos casos superan, el rendimiento de hormigón armado,» Green escribe, antes de argumentar que la madera en forma de madera de maciza reúne propiedades «básicamente todos» deseables en un material de construcción de rentabilidad, constructibilidad ,, durabilidad, protección de la entrada de agua, y protección contra incendios. De hecho, el informe de Green contiene análisis de todos estos criterios y más, y establece un revisado modelo teórico de cómo podría funcionar. Green dirige deliberadamente de manera clara lo que sugiere cómo tales edificios pueden parecer, ofreciendo un diseño estructural a la que podría aplicarse una variedad de fachadas arquitectónicas.

Cuando se trata de la competitividad económica y técnica de la madera maciza, Blomgren hace eco verde.»Nada más sacarlo de la puerta hay evidencia de que los sistemas de madera maciza compiten en el precio con el hormigón y el acero», dijo. «La expectativa razonable es que a medida que la cadena de suministro y el número de productores produzcan más sistemas de madera maciza, este sistema se torne más competitiva en costos.»

Grande, pero no que grande

En su informe, el arquitecto Green deja en claro que se requieren proyectos piloto para encontrar y poner a prueba los límites de edificios altos de madera maciza. Cuando se pone la cuestión de las limitaciones de la madera maciza para Blomgren, él responde con cautela:

«Es difícil responder a esta pregunta sin tener un pequeño complejo que infiere los materiales estructurales dominantes consiguen un pase gratis aquí porque se perciben como tener capacidades ilimitadas», dijo. «Me inclino a decir que la mayor limitación de la madera es la percepción social de la misma. Sí, una limitación psicológica. Tenemos dificultades para aceptar que un material tan peatonal, familiar y orgánica que puede hacer grandes cosas para nosotros. Si yo ‘ soy un defensor de la nada, es simplemente que la madera debe tener un pie de igualdad-lugar en la mesa con otros materiales de construcción estructurales «.

Dicho esto, Blomgren está feliz de discutir los desafíos técnicos que plantea el uso de la madera en la construcción de estructuras, incluida la madera maciza, a pesar de que afirma la mayoría de estas limitaciones se pueden superar con un buen diseño.

Tal vez la más fundamental es que, por encima de un cierto tamaño, inherentes de resistencia y rigidez limitaciones de madera hacen que sea más o menos imposible trabajar. Pero esos usos son extremas, incorporando de tramo largo puentes colgantes de carretera, edificios resistentes a explosiones y rascacielos super altos: usos estimaciones Blomgren constituyen menos del uno por ciento del entorno construido.

Blomgren también destaca la tendencia de la madera para expandirse y contraerse, ya que absorbe y libera humedad: un dinamismo que se tiene que considerar durante el diseño. La madera puede dividir, astillar y potencialmente fallar por completo en el diseño estructural si se ha quedado corto. Y ahí está su tendencia a la decadencia debido a la infección por hongos o infestación de insectos cuando es mal aplicado a entornos inhóspitos o cuando no es tratada adecuadamente (haciendo que el uso de madera de Pino Amarillo del Sur sin tratamiento en los cimientos del puente de Brooklyn aún más sorprendente).

A partir de manifiesto a la cartera

Aunque las llamadas verdes para un proyecto piloto para probar más FFTT prácticamente los costos y consecuencias de la construcción de su principio, el uso más general de la madera masiva ya está en aumento. Tanto verde y Blomgren citan el edificio de nueve pisos Stadthaus en madera maciza de Waugh Thistleton en Londres como un ejemplo de la construcción en madera masiva, que emplea paredes de madera Cruz laminadas exclusivamente, consiguiendo una resistencia al fuego de dos horas.

H8 en Bad Aibling, Alemania
En una línea similar son los edificios de ocho pisos de Suecia, 134-apartamento Limnologen (en realidad cuatro edificios) en Växjö; el de ocho pisos H8 en Bad Aibling, Alemania (la estructura de madera de masa se completó en tres semanas); y el de siete pisos E3 en Berlín, que es fuego clasificado a 90 minutos.

Green sostiene mucho que son posibles más altos edificios de madera en masa, sin embargo, la construcción incluso de éstos estarían prohibidas en la Columbia Británica, y de Blomgren Seattle, debido a las restricciones del código de construcción local sobre los llamados «edificios combustibles«. «Estos códigos fueron escritos en gran parte con la construcción de la luz del marco en lugar de la madera maciza en mente. Rusia limita esos edificios para tres historias, mientras que el Reino Unido (quizás sorprendentemente, dados los acontecimientos de conflagratory de 1666) no tiene límite de altura especificada.

En última instancia, tanto Green y Blomgren insisten en que la madera de masas es el futuro, pero Blomgren sostiene que para llegar allí requerirá cuantificar las ventajas sostenibles de la madera y la educación de la industria de la construcción y el público acerca de los méritos de la alta tecnología de la madera maciza. «La madera no es nueva, pero los adhesivos, de madera laminada [madera laminada encolada] prensas, equipos de corte, de punta sujetadores de tornillo con punta de carburo , la documentación digital (BIM) para la fabricación automatizada y de construcción prefabricada son todos muestras del estado avanzado de la técnica » argumenta, antes de citar al Metropol Parasol y el Centro Pompidou de Metz como dos proyectos que Arup, sugiere, alterará la percepción de la capacidad de construcción de madera en la gente.

En un tono más cauteloso, Blomgren describe el lado de suministro de productos de madera, construidos como muertos de hambre. «Para conseguir que la bola ruede en este tema es necesario que haya algunos cambios en las políticas y los incentivos creados por desarrolladores para abrir un mercado», dijo a Ars. «Una vez que esto sucede estoy bastante seguro de que la cadena de suministro de fabricación va a crecer.»

La cadena de suministro de hambre no es la falta de madera. El brote de escarabajo del pino de montaña visto en la Columbia Británica y partes de los Estado Unidos se está convirtiendo efectivamente bosques de almacenamiento de CO 2 a fuentes de CO 2. Estas emisiones resultantes de la descomposición de árboles muertos podrían reducirse si la madera muerta, que es perfectamente adecuada para los productos de madera, fuera simplemente objeto de un uso.

En última instancia, Blomgren y Green están de acuerdo en que el cambio climático debe ser uno de los mayores factores de motivación en un cambio hacia los edificios de madera. «En un mundo en rápido proceso de urbanización con una enorme demanda para albergar a miles de millones de personas viviendas en las próximas décadas, debemos encontrar soluciones para nuestros entornos urbanos que tienen un impacto en el clima más ligero que los principales materiales estructurales titulares de hoy en día», escribe Verde.

El énfasis de Blomgren es algo diferente. Un mercado saludable para la madera provenientes de fuentes sostenibles aumenta la necesidad de bosques gestionados. «La madera es el 49 por ciento de carbono en peso seco, todos los que el carbono ha sido extraído de la atmósfera», señala.»Correctamente bosques gestionados pueden hacer una diferencia sustancial en el número de carbono.»

Si la madera maciza llega dar el salto necesario para llegar a ser, como espera Blomgren, un material de construcción en pie de igualdad con los materiales tradicionales utilizados para medianas y grandes edificios aún está por verse. Para ello será, en muchos casos, requiere un cambio de política. Responder retóricamente a su propia pregunta de por qué debemos construir con madera, puntos verdes de Canadá 397.300.000 hectáreas de bosque (10 por ciento de los bosques del mundo), pero señala que menos del uno por ciento de los bosques de Canadá se cosechan anualmente. «Económicamente, se sugiere que la cuestión de la relevancia debe ser ‘¿por qué no de madera?»

Fuente: arstechnica

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