Construcción con madera CLT en el estudio Waugh Thistleton Architects

Entendemos que el reto de nuestra generación como arquitectos es aprender a construir con el mínimo impacto ambiental. La sostenibilidad debe ser intrínseca a la construcción. Investigar en cómo reducir el uso de energía y agua, los residuos y el carbono incorporado en los materiales empleados es esencial en todos nuestros proyectos.

©Daniel Shearing

Los edificios contemporáneos funcionan de manera tan eficiente que la energía utilizada para construirlos ha pasado a ser significativamente mayor que la energía utilizada para nutrirlos. Por lo tanto, reducir las emisiones de CO2 durante la construcción del edificio es ahora el mayor desafío al que se enfrenta la industria. Proyectamos con este entendimiento y con anticipándonos a la legislación en este sentido.

La reciente aparición de la madera contralaminada (CLT), material que describiremos más adelante, ha proporcionado una alternativa viable a la construcción con hormigón y acero, y en consecuencia una nueva forma de reducir la huella de carbono de la industria de la construcción.

Colaborando con la madera

Nuestro trabajo con CLT se desarrolla en estrecha colaboración con ingenieros estructurales y fabricantes, con los que compartimos el optimismo por las posibilidades del nuevo material.

Como defensores del concepto de "arquitectura total" de Ove Arup, creemos que las mejores decisiones de diseño surgen a partir de la colaboración creativa. Entendemos que es mediante el trabajo en equipo como se saca más provecho del y conocimiento y la experiencia.

La división de disciplinas es casi exclusiva de la industria de la construcción: en otras industrias de producción, los diseñadores y los fabricantes trabajan juntos como un solo equipo. Los equipos de diseño integrados fomentan el aprendizaje, la asociación creativa y los resultados innovadores.

Trabajando mano a mano con los fabricantes, ingenieros y clientes, continuamos investigando las posibilidades de la arquitectura de madera, para desarrollar nuevos procesos y productos que exploren y amplíen los límites del material. Creemos que este enfoque integrado marca el comienzo de una revolución, en la que una nueva red articulada de diseñadores y productores ofrecerá enormes beneficios a la industria de la construcción.

¿Qué es la madera contralaminada?

El CLT es un material moderno, inventado hace menos de veinticinco años, que utiliza una gran variedad de especies y calidades de madera en aplicaciones de alto rendimiento. Su proceso de producción permite optimizar la calidad variable de la madera para crear tableros de alta resistencia y comportamiento predecible.

El CLT es el resultado de una investigación conjunta entre la industria y el mundo académico en los años noventa en Austria, aunque tiene sus orígenes en las técnicas madereras tradicionales de Europa central y Escandinavia. En los primeros años, algunos pequeños fabricantes de tableros de las regiones subalpinas de Alemania, Austria y Suiza empezaron a experimentar con el nuevo material, utilizándolo en la construcción de edificios de hasta tres alturas. A principios de la década de 2000 las técnicas de fabricación y construcción habían madurado ya lo suficiente como para que empezara su producción a gran escala.

Los paneles CLT consisten en capas formadas por tablas de madera estructural apiladas perpendicularmente y encoladas entre sí a alta presión.

Las tablas, que tienen entre 20 y 40 mm de grosor, han sido secadas al horno hasta llegar a un contenido de humedad del 10-14%. Esto favorece la adhesión y reduce las variaciones dimensionales y el agrietamiento de la superficie. Las tablas se clasifican, se sanean para eliminar defectos tales como los grandes nudos que influyan en la resistencia, y se empalman entre sí mediante «finger joints» para formar tablas más largas. Éstas nuevas tablas, de la longitud y calidad deseadas, se colocan una al lado de la otra hasta formar capas de madera sólida. Cada capa se coloca perpendicular a la anterior, aplicando adhesivo entre las ellas. Una vez ensamblado el tablero ­–mínimo tres capas– se prensa en una prensa hidráulica o de vacío. Los paneles así obtenidos ya están listos para ser cortados milimétricamente de acuerdo a la especificación.

Al alternar la orientación de las capas se consigue minimizar las dilataciones y contracciones de las tablas en el plano del panel, consiguiéndose una buena estabilidad dimensional. El CLT permite estructuras de madera más altas, más fuertes, más estables y más seguras que responden a todos los condicionantes que supone la edificación en contextos urbanos densos.

En términos generales, el uso de CLT nos permite construir edificios más livianos y de mejor calidad, más rápidamente, ahorrar en cimentación y reducir el número de entregas de material en obra. Este método de construcción implica obras más seguras, más limpias, más silenciosas, con menos operarios y, en consecuencia, menos molestas para los vecinos en contextos urbanos. Además, las propiedades de este material contribuyen al aislamiento térmico y acústico de los cerramientos, y suponen beneficios verificables para la salud y el bienestar de los que lo habitan.

El bloque de viviendas Murray Grove en Hackney, de nueve plantas, fue el primer edificio de madera en altura del mundo. Hackney, Londres, 2009. Fotografía: ©Willy Price.

El Reino Unido ha liderado al mundo en la adopción de esta tecnología, especialmente para viviendas de altura media. En 2009, nuestro edificio Murray Grove en Hackney, se convirtió en el primer edificio moderno de madera en altura del mundo –nueve plantas y allanó el camino para muchos más. Alrededor de 2.000 nuevas casas de CLT se han erigido en Reino Unido en los últimos 10 años. El desarrollo de este nuevo material constructivo ha permitido que la madera estructural compita mano a mano con los materiales tradicionales, y los edificios de CLT empiezan a ser parte importante del paisaje de algunas ciudades como Londres.

Murray Grove en construcción. Fotografía: ©Willy Price.

Nuestra experiencia con CLT

En Waugh Thistleton Architects llevamos dos décadas trabajando con CLT. Durante este tiempo, hemos estado en el foco de una verdadera revolución en la industria de la construcción, con capacidad de transformar la manera en que construimos y ofrecer viviendas saludables, de alta calidad, construidas rápidamente y respetuosas con el planeta.

Esta revolución silenciosa tiene mucho que ver con la prefabricación como sistema constructivo. La construcción con paneles de madera contralaminada es una forma de construcción off-site. Grandes paneles son cortados a medida en fábrica –incluyendo huecos de puertas, ventanas, instalaciones, etc– y se entregan en obra listos para su ensamblaje.

Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017. Fotografía: © Daniel Shearing.

La prefabricación agiliza considerablemente el proceso constructivo y permite controlar mejor la calidad del producto, pero en el caso de la madera ofrece además otras ventajas importantes gracias a la ligereza del material. En nuestro proyecto en Dalston Work utilizamos 2.000 toneladas de madera –es el edificio moderno de madera más grande del mundo–. Si lo hubiéramos construido de hormigón, habrían sido 12.000 toneladas de material (más de 750 camiones a través de la ciudad). En cambio, 2.000 toneladas de madera son menos de 100 camiones.

Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017. Fotografía: © Daniel Shearing.

La ligereza de los paneles estructurales de madera contraminada también resultó fundamental en Dalston Work por otros motivos. El solar se encuentra sobre un túnel subterráneo, por lo que no había opción de pilotaje y la cimentación tenía que resolverse necesariamente con una losa. Por ser el edificio de madera mucho más ligero, se pudieron construir tres plantas más de viviendas que si la estructura hubiera sido de hormigón armado.

Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017. Fotografía: ©Daniel Shearing.

El CLT es además un material extremadamente rápido de ensamblar, que por lo general ahorra un tercio del tiempo que se emplea en construir un edificio con hormigón armado. Si Dalston Work hubiera sido construido con hormigón armado y no con CLT, la obra hubiera durado 31 meses en vez de 23. Esto supone un gran ahorro, tanto económico como operacional.

Trabajar con madera es seguro y silencioso. Produce menos polvo y menos contaminantes en obra. La precisión milimétrica de este tipo de construcción da como resultado hogares estancos en los que la propia estructura aporta aislamiento térmico, produciendo hogares cálidos y cómodos. Muchas casas de CLT están cerca de los estándares de Passivhaus, requiriendo un calentamiento adicional mínimo incluso en los meses más fríos del año.

Encuentro forjado y fábrica de ladrillo. Ver pdf

Leyenda: 1.Pavimento de madera laminada; 2.Solera con instalación de suelo radiante; 3.Absorción acústica a impactos; 4.Panel CLT, 100 mm; 5.Aislamiento de lana mineral, 50 mm; 6.Techo suspendido de yeso laminado, 12,5 mm; 7.Banda de remate; 8.Ladrillo para formación de vierteaguas; 9.Ménsula de apoyo; 10.Revestimiento de yeso laminado, 2 x 12,5 mm; 11.Cierre de sectorización para fuego; 12.Ménsula de apoyo; 13.Remate de aluminio con revestimiento de pintura poliéster (PPC- Polyester Powder Coated); 14.Carpintería mixta madera/aluminio acabado PPC. Doble acristalamiento.

Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017. Fotografía: ©WTA

La licitación del CLT es competitiva puesto que ya existen varios proveedores. Conviene incluirlos en el proceso de diseño cuanto antes, para así tener una estructura en precio y coordinada desde el principio del proyecto. Esto sucede naturalmente en el contexto de construcción prefabricada y tecnología BIM. En cuanto al contrato de obra, el hecho de que el CLT sea una partida tan sustancial resulta muy atractivo para las constructoras, que suelen delegar en un subcontratista especialista la responsabilidad del paquete completo.

Axonometría Sistema constructivo. Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017.

Proyecto Dalston Work, Hackney, Londres, 2017. Fotografía: ©WTA.

Sección constructiva terrazas. Ver pdf

Siempre que hacemos un proyecto, nos gusta entender lo que realmente significa para el planeta el haber optado por construir con madera en vez de hormigón y acero. Para ello, hacemos unos simples cálculos que nos ayudan a establecer comparaciones. Construir Dalston Work de madera ahorró a la atmósfera la emisión de 7.000 toneladas de CO2. Esto equivale a dar 300 vueltas a la Tierra en coche, hacer 1.000.000 de km en un Airbus A380, celebrar 24 festivales de música o hacer 24.000.000.000 llamadas de teléfono. Y todo esto fue posible con 2.400 árboles replantados, unos 3 árboles por persona que habita el edificio.

El CLT y el fuego

Sin embargo, a finales del año pasado, el gobierno de Reino Unido introdujo una nueva legislación en respuesta al incendio en la Torre Grenfell Tower, terrible siniestro que dejó 71 muertos en Junio de 2017. Esta nueva legislación ha causado imprevistas consecuencias al crecimiento del CLT en Reino Unido, ya que prohíbe el uso de cualquier material combustible en el cerramiento exterior de cualquier edificio residencial de más de 18 metros de altura. La prohibición afecta directamente a los edificios de media altura, escala en la que el CLT es especialmente eficiente y competitivo.

Esto no saca al CLT de la ecuación –está permitido en núcleos, forjados y muros interiores– , pero su inclusión en la prohibición –la madera es un material combustible– es totalmente inmerecida. El comportamiento de la madera ante el fuego no tiene nada que ver con el del revestimiento que ardió en la Torre Grenfell. Todos los edificios de CLT construidos en Reino Unido cumplen escrupulosamente con la normativa de incendios vigente, mucho más exigente de la que existía cuando se construyó la torre en los años sesenta. Los edificios de madera son de hecho más seguros en caso de incendio por la previsibilidad de su comportamiento. La industria necesita seguir respaldando investigaciones en este sentido para seguir demostrando de manera inequívoca esta realidad.

Todos los materiales de construcción son vulnerables al fuego, incluso el hormigón, y corresponde a los técnicos conocerlos y diseñar edificios que protejan a sus ocupantes garantizando su seguridad. En Waugh Thistleton Architects continuamos presionando en favor de una mejor legislación que aborde los riesgos reales que se expusieron en Grenfell, y las disfunciones dentro de la industria que permiten que cosas así sucedan. Cuestiones tales como la competencia y la responsabilidad profesional que se plantearon en el Informe Hackitt aún no se han abordado. Tenemos la esperanza en Reino Unido de que a medio plazo prevalezca una legislación que basada en evidencias en lugar de políticas.

Afortunadamente, otros países países siguen apostando decididamente por la madera para construir en altura. En Vancouver se completó el año pasado un edificio de 18 plantas de estructura híbrida. En Noruega se acaba de inaugurar otro edificio de 18 plantas, y ciudades como Tokio y Austria proyectan edificios aún mayores. Los EE. UU. están actualizando su código de construcción para permitir edificios de CLT de hasta 18 pisos.

Proyecto 6 Osman Road, Hackney, Londres, en construcción, con solución mixta madera-acero.

Es esencial que continuemos impulsando un uso más amplio de CLT. Además de todos los beneficios ya descritos, el uso de CLT supone un almacenamiento a largo plazo para el CO2 secuestrado por el proceso de la fotosíntesis durante el crecimiento de cada árbol utilizado en su fabricación. Los materiales de construcción habituales –especialmente el hormigón y el acero– implican altos niveles de energía en su producción, lo que supone una importante huella de carbono. Un hogar promedio en el Reino Unido tiene aproximadamente 21 toneladas de CO2 incorporado en su estructura. En contraste, la cifra para una casa construida por CLT es de –19 toneladas de CO2, lo que significa un ahorro de 40 toneladas.

El Reino Unido precisa construir 250.000 hogares al año. Construirlos en CLT podría generar un ahorro de más de 10 millones de toneladas de CO2 cada año, el equivalente a sacar de las carreteras dos millones de automóviles.

Es el material del futuro. El único material renovable que existe. Un material seguro, limpio, eficiente y competitivo. Su uso generalizado aumentaría la demanda mundial de madera e impulsaría la reforestación, que es una de las únicas maneras que tenemos de enfrentarnos al cambio climático.

Manifiesto

Es el reto más importante de nuestra generación y se ha convertido en el Manifiesto de Waugh Thistleton Architects.

Waugh Thistleton Architects propone, en colaboración con clientes y comunidades locales, edificios y lugares bellos que reconocen su impacto en el medio ambiente. Abogamos por la sostenibilidad en el sentido más amplio de la palabra. Además de la eficiencia energética de los edificios, consideramos la huella de carbono de los materiales que utilizamos para construirlos. Defendemos decididamente que sostenibilidad y diseño de máxima calidad arquitectónica son una misma cosa.

Nuestro planteamiento se basa en los principios de reducir, reutilizar, reciclar. Nos esforzamos por producir soluciones de diseño innovadoras e imaginativas que desarrollen e impulsen a las nuevas tecnologías. La calidad de nuestros edificios, y nuestro compromiso en utilizar y difundir las nuevas tecnologías de construcción en madera, nos han ganado reputación internacional como arquitectos responsables con el medio ambiente.