Glulam y CLT, las alternativas de madera estructural frente al hormigón armado.


La madera siempre ha sido uno de los materiales sostenibles más interesantes y polivalentes. Su secreto, reinventarse con soluciones técnicas que ya compiten a nivel estructural con otros materiales como el hormigón o el acero. Éstos siguen acaparando el protagonismo del sector de la construcción, y no nos engañemos, este escenario no cambiará por muchas barreras culturales que derribemos. Confiar a la madera el papel principal del proyecto representa un gran paso para muchos proyectistas y la mayoría de los clientes. Este material suele asociarse al mobiliario, revestimientos o a construcciones de poca entidad, pero… ¿os imagináis la situación inversa? ¿Barrios enteros, o incluso ciudades desarrolladas en torno a la madera como material principal?

La madera estructural como el Glulam (madera laminada encolada) o el CLT (Madera laminada cruzada) harían posible esta visión urbana antítesis de la actual de hormigón y ladrillo, además de dar respuesta al grave problema de sostenibilidad al que nos arrastra la cultura del cemento. Los ejemplos de viviendas unifamiliares son ya numerosos, pero el CLT ha dado el salto a edificios impensables hace una década, como son los bloques de viviendas de Puukuokka en Finlandia (2015) o la torre Mjøstårnet en Noruega (2019) de 18 plantas, una proeza de la madera laminada que ya recibe el nombre de “hormigón del futuro”.

Por lo que he podido recopilar, resulta curioso que el origen del CLT date del año 1947, hace casi un siglo. Este invento del ingeniero francés Pierre Gauthier, al igual que muchas otras grandes ideas de la historia, debió esperar a una segunda oportunidad tras varias décadas de olvido. A mediados de los 90, este sistema fue recuperado por un programa de investigación de una universidad austriaca, con el fin de dar salida a una superproducción de madera en el país. Después del año 2000, su uso empezó a extenderse por Europa, hasta la actualidad, en que países como Canadá o los Estados Unidos confían ya plenamente en el CLT para cubrir la demanda del sector residencial.

Tanto el Glulam como el CLT son soluciones basadas en madera estructural aserrada en láminas, unidas con adhesivos industriales. Lo que marca la diferencia es la dirección de cada capa, que en el CLT se dispone de forma ortogonal respecto a la anterior.

La diversidad de formas arqueadas y curvas del Glulam te permitirá crear soluciones únicas de hasta 100 metros de luz sin apoyos, como es el caso de la terminal 2 del aeropuerto Mactán-Cebú en Filipinas (2018); aunque como veremos más adelante, a nivel estructural el CLT resulta mucho más interesante.

Terminal 2 del aeropuerto Mactán-Cebú en Filipinas (2018)

Cada lámina de madera estructural oscila entre 20 y 40mm de grosor. Por su disposición en el CLT, el número de capas será forzosamente impar, siendo 3, 5 o 7 la combinación más frecuente, aunque cada fabricante podrá ofrecer una amplia gama de productos que se adaptarán a las necesidades dimensionales del proyecto. 

Abeto, pícea o pino son las maderas más utilizadas. Nunca deben exponerse al exterior sin protección, por lo que desgraciadamente en ocasiones se recurre al SATE o al ladrillo como envolvente,  perdiendo la oportunidad que nos ofrece la madera estructural de mostrarse igualmente como revestimiento final. Con aceites vegetales en interiores y pinturas minerales en exteriores, podremos disfrutar de la calidez de su textura como sello distintivo del proyecto. De ser así, deberá prestarse mucha más atención tanto al proceso de diseño como a su transporte a obra, además de prever un mantenimiento regular.

Estructura y fachada de madera de la Torre Mjøstårnet en Noruega (2019)

Interiores de madera vista.

El uso de madera estructural implica una mayor inversión tanto en material como en las fases de diseño y gestión del proyecto. El ahorro debe verse con una visión global, que incluye una obra mucho más rápida y limpia, un mayor control de la calidad del material y del resultado final, además de la reducción al mínimo de los residuos. Como ejemplo orientativo, el montaje de una vivienda de 200m2 puede completarse en una media de 5 días y 4 operarios, eso sí, con personal cualificado. A largo plazo el beneficio medioambiental es para todos. De sobra cabe insistir que el origen de la madera debe ser de reforestación si queremos garantizar la sostenibilidad del sector. Aunque este argumento debería bastar en una visión consciente del mundo que queremos entregar a las generaciones futuras, desgraciadamente siguen careciendo de peso para muchas inversiones, así que reorientaré mis palabras afirmando que apostar por la madera estructural es garantía de confort y estética a muy largo plazo. La madera es un material noble que con un buen uso y mantenimiento no puede más que embellecer con el paso del tiempo.

Video: Montaje en 18 de una vivienda de dos plantas de CLT, Barcelona, 2017.

Volviendo al origen del prometedor apodo “hormigón del futuro”, las principales ventajas del CLT se basan en la ligereza y resistencia de la madera y en la estabilidad dimensional del sistema estructural. La garantía de una mínima contracción e hinchazón de las piezas se debe a los adhesivos utilizados, una prestación que se refuerza en el CLT por la alterna orientación de sus capas. Esta ventaja permite una mayor precisión en el diseño, un arma de doble filo que exige un exhaustivo estudio de detalle de las uniones, apoyos y pasos de instalaciones… entre otros. Como ejemplo, toda parte de la obra realizada in situ, como son los cimientos, deberá nivelarse con precisión con el fin de evitar desajustes en el ensamblaje del resto de la estructura prefabricada.     

El CLT, en comparación con el Glulam, alcanza una gran rigidez en ambas direcciones por la disposición de sus capas, siendo ideal para el uso de placas de forjados. Su mayor resistencia a la flexión es otra ventaja en el diseño de vigas y muros de carga. En cuanto a flexibilidad y ligereza, supera con creces al hormigón armado. Redondeando, el peso de un edificio de madera estructural puede reducirse a la quinta parte del que sería en hormigón armado, lo que supone un gran ahorro en cimentación. Su elevada flexibilidad garantiza igualmente una mayor vida útil de la estructura, que tendría que enfrentarse a una situación extrema para colapsar. Si pasamos a sus propiedades aislantes, un muro de hormigón debería alcanzar un espesor de 1,80m para igualar el aislamiento de un cerramiento de 10cm de CLT.

Juntando estas fantásticas cualidades estructurales con un proceso de fabricación que permite generar paneles de más de 20m de longitud, nos podemos venir arriba en el diseño de piezas obviando su transporte a la obra. La fase de diseño debe incluir una valoración del medio de transporte de cada pieza, más aún si se trata de una estructura vista. Como regla general, se aconseja limitar a 13,5m la longitud de cada pieza, y a 2,6m la altura de los paneles destinados a muros de carga.

Queda pendiente una cuestión importante que seguramente intrigó a más de un lector al mencionarse las torres de madera, o por sugerir la implantación de este material a escala urbana. Y se trata de… su comportamiento ante el fuego. De ello dependerá su éxito a gran escala, más aún cuando nuestra memoria mantiene latente el temor por tantas ciudades consumidas por las llamas, desde la Roma de Nerón, pasando por los famosos incendios que arrasaron Chicago en 1871 y Tokio en 1923. Muchos de estos sucesos sirvieron además de excusa para dar paso a las nuevas ciudades de acero y hormigón. Revertir la tendencia hacia la madera solo puede lograrse con garantías de seguridad.      

Una construcción de madera devorada por las llamas resulta estremecedora, pero debe recordarse que este material se defiende de forma natural gracias a un proceso de carbonatación que ralentiza su combustión. Un muro de CLT de 10cm de espesor y sin ningún tipo de protección tardaría más de 2h en consumirse. De nuevo, los encuentros entre piezas o cambios de material deben diseñarse con especial atención al tratarse de puntos vulnerables, no solo por la exposición de los herrajes al fuego, sino por el paso del humo, principal causante de muerte en un incendio. Resueltos estos puntos conflictivos, una construcción de forjados y muros de CLT puede considerarse perfectamente hermética.

Otra tendencia en los diseños de CLT en altura es la elevada compartimentación de espacios con múltiples particiones estructurales verticales. El conjunto del edificio podría entenderse como una agrupación de celdillas, que además de ser estancas, ofrecen una mayor estabilidad estructural. De ese modo, si alguna parte del edificio se ve afectado por un siniestro, el resto de la estructura logrará compensar el reparto de cargas. Algunos diseños de CLT ofrecen además la posibilidad de sustituir las partes dañadas, algo que no resulta posible con el hormigón armado.

Cabe señalar que la propuesta de un desarrollo urbano centrado en la madera debe racionalizarse en torno a las características óptimas de éste material. No debemos por lo tanto visualizar una ciudad de rascacielos de madera, ya que la mayor rentabilidad constructiva se mantiene en un rango de entre 5 y 15 plantas. De producirse un cambio de modelo constructivo hacia la madera, éste seguramente acabaría implantándose en un desarrollo urbano más horizontal que vertical.      

Para más información sobre el CLT, os recomiendo los siguientes enlaces:

Maderaestructural.wordpress.com: un blog muy completo destinado exclusivamente a la madera. Entre sus artículos, al CLT se le dedica un artículo en 5 partes profundizando en temas como su comportamiento ante el fuego, sísmico, aislamiento térmico y acústico…

Maderayconstruccion.com:

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