In wood we trust.

Hola a todos.

Madera Estructural les da la bienvenida en este blog con la madera como protagonista. Quiero compartir con vosotros las noticias relevantes del sector, tecnologías, materiales, técnicas, diseño, software, literatura técnica, etc. que tengan relación con la construcción en madera.

Sígueme en Facebook y en Twitter.

Ha publicado un libro uno de los más combativos defensores de la industria de la madera y la silvicultura, muy activo en LinkedIn y X, el británico Paul Brannen, director de Asuntos Públicos de la Confederación Europea de Industrias de la Madera y la Organización Europea de la Industria Aserradora y que también trabaja para Timber Development UK. Ha sido eurodiputado y colabora habitualmente con los medios de comunicación en temas medioambientales.

«Las emisiones de carbono generadas por la construcción con hormigón y acero son bien conocidas. ¿Por qué entonces no utilizamos materiales de construcción más respetuosos con el carbono? En un argumento apasionado y convincente, Paul Brannen aboga por el uso de la madera en los edificios siempre que sea posible. Su polémico y contraintuitivo argumento es claro: plantar árboles no basta para reducir el carbono, también tenemos que talarlos y utilizar más madera en nuestros edificios y ciudades.

«Este es el primer libro que lleva la madera de los márgenes a la corriente principal, de los bosques a las ciudades. El libro aborda de frente cuestiones como la sostenibilidad, la seguridad, la biodiversidad de los bosques comerciales y las presiones sobre el uso del suelo. Los argumentos a favor de la madera como material de construcción son convincentes -la creación de nuevas maderas de ingeniería con la resistencia estructural del acero y el hormigón nos permite construir por primera vez rascacielos de madera- y se basan en los últimos avances de la ingeniería y la ciencia de los materiales. Además de los modelos forestales conocidos, el libro aboga por alternativas como la silvicultura y la agrosilvicultura, que aportan beneficios añadidos a la biodiversidad de las explotaciones.

Dado que el entorno construido es actualmente responsable del 40% de las emisiones mundiales de carbono, el mensaje de Brannen es inequívoco: debemos cambiar nuestra forma de construir. Timber! ofrece ideas frescas e inventivas que, con el tiempo, podrían hacer que nuestras ciudades en expansión almacenaran más carbono que nuestros bosques en expansión».

Contenido:

Introducción

1. ¿Cuál es el problema que intentamos resolver?

2. Cómo la madera puede descarbonizar el entorno construido

3. Aislamiento: la gran victoria climática que aún no hemos conseguido

4. Rascacielos de madera: construir a lo grande con madera ya es posible

5. Incendios, edificios de madera y seguridad

6. Por qué nuestros bosques son una baza importante contra el cambio climático

7. ¿Existe suficiente madera sostenible para aumentar significativamente su uso en la construcción y la renovación?

8. Aumentar el suministro de madera cultivando más árboles en las granjas

9. ¿Hay suficiente tierra? ¿Podemos plantar más árboles y seguir produciendo suficientes alimentos?

10. Aprovechar los beneficios climáticos de la agrosilvicultura

11. Compremos una casa a IKEA: casas hechas de madera en fábricas

12. Conclusión: ¡La madera en alza!

Referencia bibliográfica del libro:

Brannen, Paul. Timber! How Wood Can Help Save the World from Climate Breakdown, 27 de Junio de 2024, Agenda Publishing ed., 224, ISBN: 9781788217354.

En:

https://www.agendapub.com/page/detail/timber/?k=9781788217354

Pre-order:

https://www.waterstones.com/book/timber/paul-brannen/9781788217354

Es inevitable que se trate este libro en este blog por apartarse de la temática habitual de los libros sobre la construcción en madera, precisamente porque el foco se centra en la perspectiva del ingeniero estructural, no en proyectos concretos, diseño de estructuras, sistemas constructivos, etc.

El autor es Paul A. Fast, cofundador junto con Gerald Epp, de la premiada firma internacional de ingeniería estructural Fas + Epp[1], y conocida por sus proyectos de construcciones en madera. Un proyecto destacado es el Tallwood House en Brock Commons, Canadá.

Nada mejor, para apreciar este libro, que la recensión que Tim Bell hizo en Canadian Architect:

La mayoría de los libros dedicados a la ingeniería estructural se centran en las técnicas y procesos que sustentan una gran ingeniería estructural. Pero este libro es diferente. Design Trails: Adventures of a Structural Engineer, de Paul Fast, se centra en las historias humanas que hay detrás de la gran ingeniería estructural. El lector tiene el privilegio de adentrarse en la vida de Paul y vivir las deliciosas e íntimas aventuras que han conducido al extraordinario éxito de Paul en nuestra profesión.

Ya he dicho antes que la línea divisoria entre los Medallistas de Oro de nuestra Institución y el resto de nosotros es la asombrosa creatividad en todo lo que hacen. Como uno de nuestros Medallistas de Oro, Paul rezuma creatividad, y su libro revela las historias que hay detrás de este maravilloso talento.

El lector se da cuenta enseguida de que la adoración de Paul por los atributos más simples, pero más preciosos de la vida -como la naturaleza, la familia, los amigos y tener ideas- sustenta por completo su enfoque de la ingeniería estructural y su éxito en ella. Desde la ballena Gulpy (no pregunte, léala) hasta la restauración de Mannheim, el libro nos permite adentrarnos en la mente de un diseñador e inventor extraordinario, en otras palabras, un gran ingeniero.

Cualquiera que conozca a Paul o su obra sabrá que es uno de los principales diseñadores de estructuras de madera del mundo. El libro recoge un amplio abanico de la maravillosa creatividad de Paul en la ingeniería de la madera. La tendencia mundial de los ingenieros estructurales y arquitectos hacia la madera por todas las razones correctas se está acelerando, y Paul está muy por delante en este juego. En el fondo, este libro trata de celebrar por igual la madera viva y la madera estructural. Si buscas inspiración para utilizar la madera en tus diseños, este libro es para ti. Entremezclada con esta inspiración hay una serie de historias sobre las interacciones de la familia de Paul con la vida de la madera cuando era madera viva. Esto se suma al brillante uso de la madera; al fin y al cabo, a todos nos gusta una buena historia.

En el libro se cita una cita fabulosa de Antoine de Saint-Exupéry: «Un diseñador sabe que ha alcanzado la perfección no cuando no queda nada por añadir, sino cuando no queda nada por quitar». Esto ejemplifica completamente el trabajo de Paul, y la base de todos los ejemplos del libro.

Entre las exquisitas fotografías de estructuras extraordinarias, las imágenes incluyen muchos bocetos y fotografías sencillos, pero esclarecedores, que describen los principios estructurales fundamentales para demostrar lo que subyace en el resultado final de aspecto complejo. Estas explicaciones son oro en polvo para el lector.

El capítulo «Decepciones» es fenomenalmente importante para los estudiantes de ingeniería estructural, de cualquier edad. A menudo, cuando se habla de alguien en la cima de su carrera, la tentación es creer que todo lo que ha tocado se ha convertido en oro, y que su camino ha sido de alguna manera fácil. Este capítulo se abre paso maravillosamente y acerca a Pablo al lector «normal». Las decepciones se discuten en términos de lecciones positivas aprendidas y, de hecho, aprovechadas años más tarde. Brillante y humilde.

Una gran lección para todos nosotros es invitarnos a hablar con los mejores ingenieros y arquitectos de nuestra generación. Paul lo hizo al principio de su carrera, y se inspiró. Sus héroes dijeron «sí» a reunirse con él, y aprendió muchísimo.

Paul cuenta la historia de cómo utilizó sus propias manos para construir su cabaña de madera en un paisaje nevado. Es difícil imaginar algo más estereotipado de la Columbia Británica. Demuestra claramente que Paul es mucho más que un simple diseñador. El ingeniero inglés Chris Wise es conocido por clasificar a los miembros de los equipos de diseño en una o varias de las siguientes categorías: «Filósofo», «Artesano» o «Artista». Paul es todo lo anterior, y el libro ofrece reflexiones e ideas a los tres tipos de lectores.

En resumen, se trata de un libro delicioso e inspirador para cualquier diseñador que desee utilizar nuestros recursos naturales con belleza, respeto y la mayor habilidad.”

Referencia bibliográfica del libro:

Alexander Fast, Paul. Design Trails. Adventures of a structural engineer, 2023, ISBN: 978-1-03-910268-2.

    En:


    [1] Más información aquí:

    https://en.wikipedia.org/wiki/Fast_%2B_Epp

    Está claro que la madera es un excelente material de construcción, y el concepto de moda es sostenibilidad. Sí, la madera es un material sostenible, pero, ante el creciente debate sobre los recursos forestales (que no son infinitos) y el empuje del concepto ‘menos es más’ se impone la circularidad de los materiales, mediante la reutilización de los mismos. En este post, se trata de un proyecto europeo, InFutUReWood, que tiene por objetivo identificar las áreas problemáticas clave y proponer soluciones técnicas y metodológicas para abordarlas. También, se trata de los edificios híbridos que, en concreto los de madera-hormigón, se pueden reutilizar. Y, al final, se muestra un proyecto muy interesante de un edificio noruego de madera circular, el HasleTre.

    1. InFutUReWood
    1. El proyecto

    Ha finalizado el proyecto InFutUReWood que pretendía responder a la pregunta: «¿Cómo debemos construir hoy para poder circular mañana?«. Comenzó en 2019 y finalizó en 2023, abarcando tanto el diseño de nuevos edificios, como la reutilización de la madera de edificios que ya se encontraban al final de su vida útil. Por entonces, el tema era algo novedoso, pero, ahora, es relevante en cuanto se incrementan las incertidumbres sobre el futuro de los bosques debido al cambio climático.

    InFutUReWood fue un proyecto europeo dentro de ERA-Net cofundado con ForestValue y participaron 22 socios de siete países: Finlandia, Alemania, Gran Bretaña, Irlanda, Eslovenia, España y Suecia. Los socios del proyecto académico y de investigación son RISE (Suecia), Edinburgh Napier University (Gran Bretaña), National University of Ireland Galway (Irlanda), University College Dublin (Irlanda), Universidad Politécnica de Madrid (España), Universidad de Liubliana (Eslovenia), Aalto University Helsinki (Finlandia) y Technical University Munich (Alemania).

    Los socios industriales son el Servicio Técnico Municipal de Kiruna, Swedish Wood, Derome, Isotimber, Offsite Solutions Scotland, Hegarty Demolition, SIP Energy, Connaught Timber, Stora Enso España, Klimark + Nova domus Hábitat, la Federación de Industrias Finlandesas de la Madera, Jelovica HISE, la Federación Sueca de la Industria de la Madera y el Mueble y Balcas Timber. Brenner planungsgesellschaft mbh participó como socio de la TUM.

    Participan los investigadores españoles Guillermo Íñiguez-González, Daniel F. Llana, Marina de Arana Fernández (Universidad Politécnica de Madrid), Violeta González Alegre, Julia Ahvenainen (Stora Enso España), Manuel García Barbero (Klimark + Nova Domus Hábitat), y los estudiantes Pablo Batista Martín y Inés Kásner Tourné.

    Se ha publicado un informe de síntesis[1], Summary report InFutUReWood – Innovative Design for the Future – Use and Reuse of Wood (Building) Components, de este proyecto. Se muestra, a continuación, lo más importante de este informe final.

    Introducción:

    Se trató de una investigación compleja, debido a las diferentes culturas de construcción en toda Europa, a los diversos escenarios potenciales de deconstrucción, reutilización o reciclaje, junto con el desarrollo de pruebas sobre las propiedades y el potencial de la madera recuperada.

    Los objetivos del proyecto eran:

    – Desarrollar un método para garantizar la posibilidad futura de circulación de productos de madera con una verdadera consideración de todo el ciclo de vida, y cuestiones prácticas de la industria en las fases de diseño, construcción y deconstrucción.

    – Planificar el diseño primario para facilitar la deconstrucción en lugar de la demolición, y prestar atención al uso de tratamientos químicos, adhesivos y otros materiales sintéticos, incluso para decidir si su uso es técnicamente necesario y evitar el exceso de especificaciones.

    – Optimizar el diseño primario para mejorar la eficiencia de los recursos y reducir el impacto ambiental a lo largo del ciclo de vida (construcción y deconstrucción).

    – Permitir la clasificación por calidad de la madera recuperada, y de forma similar la madera nueva variable procedente de fuentes más diversas, de forma que sea compatible y equivalente a la clasificación de la madera nueva procedente de las principales especies comerciales (incluida la base en la normalización europea).

    – Identificar posibles nuevos productos de construcción que utilicen madera recuperada.

    – Examinar los factores económicos y medioambientales a lo largo del ciclo de vida de un edificio para informar sobre lo que hay que optimizar, fomentar y evitar en el diseño (que se describirá mediante un «factor de reconstrucción»).

    – Informar a los ingenieros, arquitectos y fabricantes de productos de construcción de madera actuales a través del desarrollo profesional, los organismos industriales, los códigos y las normas.

    El concepto de InFutUReWood era innovador: diseñar teniendo en cuenta la futura deconstrucción, recuperación y reutilización de la madera en otros edificios y productos de construcción (nuevos) y hacerlo con el objetivo de incorporar el tipo de madera recuperada disponible en la actualidad. El concepto era cerrar tanto el bucle de los materiales como el de los conocimientos.”

    Plan de trabajo:

    El trabajo de InFutUReWood se ha llevado a cabo en siete paquetes de trabajo (WP, work package):

    • El WP 2 proporcionó modelos y marcos sobre cómo diseñar hoy con madera virgen para poder reutilizar la madera en el futuro.
    • El WP 3 exploró las posibilidades de nuevos productos a partir de madera recuperada y fibra virgen de especies menos habituales.
    • El WP 4 proporcionó información sobre la calidad y la cantidad de material disponible mediante un inventario de la madera estructural en la construcción actual.
    • En el WP 5 se exploraron las propiedades de la madera recuperada de abeto y roble mediante ensayos no destructivos y destructivos a escala de laboratorio.
    • El WP 6 analizó los resultados medioambientales y económicos de la reutilización de la madera estructural o de los componentes de madera estructural en nuevas construcciones utilizando métodos de ACV y CCV.
    • El WP 7 transmitió los resultados a usuarios, partes interesadas, estudiantes, etc. mediante informes, vídeos, seminarios y material didáctico. Gran parte de este material puede consultarse en la página web del proyecto https://www.infuturewood.info/. Gran parte del trabajo se presenta en forma de vídeo a la carta.

    Work Package 2  – Diseño de estructuras de madera para el futuro:

    En este post, sólo se tratará del WP 2 “Diseño de estructuras de madera para el futuro”, por considerarlo el más interesante en cuanto permite una visión holística al sentar unos fundamentos de diseño, para todos los actores, de una construcción en madera aún más sostenible y circular.

    Sigamos con el informe.

    Antecedentes:

    Expone unos antecedentes. Desde hace siglos que en Europa se construye en madera y cada país ha creado sus propias tradiciones constructivas. Sin embargo, los métodos de construcción actuales “han fomentado patrones de uso más similares entre las regiones europeas”. Y “a medida que las soluciones estructurales basadas en la madera se han ido generalizando como vía hacia la construcción sostenible, ha surgido la necesidad de reconsiderar cómo pueden optimizarse estos sistemas de construcción para mejorar tanto la eficiencia de los recursos como, en última instancia, la deconstrucción y reutilización del material de construcción primario en el futuro.”

    Se ha identificado los principios de diseño para la deconstrucción, pero siguen siendo investigaciones teóricas. “Actualmente no existe un marco global comúnmente aceptado con métodos y herramientas para la evaluación sistemática y transparente del potencial de una segunda vida de los componentes y sistemas de construcción de madera. Los sistemas de clasificación (como BREEAM y LEED) están en proceso de integrar créditos DfDR (Diseño para la Deconstrucción y la Reutilización), pero las estrategias DfDR específicas para la madera son limitadas.”

    Apenas hay bibliografía sobre cómo confeccionar los planos de deconstrucción, pero hay dos de los primeros manuales de diseño para el desmontaje que muestran la estructura potencial de dichos planos:

    Por lo que es necesario realizar estudios en la fase de diseño, con el fin de identificar medios para mejorar la recuperación y reutilización de la madera en la fase de deconstrucción del edificio.

    Objetivo y preguntas de investigación:

    El objetivo del WP2 era identificar procedimientos de diseño y detalles de construcción más eficaces para facilitar la deconstrucción y reutilización de la madera estructural primaria. Se Intenta responder a las siguientes preguntas:

    – Q1: “¿Qué métodos pueden adoptarse para optimizar un diseño primario para su deconstrucción y reutilización?

    – Q2: ¿Qué nuevos diseños pueden sugerirse?

    – Q3: ¿Qué se puede decir de las uniones de madera en relación con la deconstrucción y la reutilización?

    – Q4; ¿Cómo pueden formularse directrices para la deconstrucción y la reutilización?”

    El estudio se ha centrado en los edificios residenciales. Se han estudiado casas de una a tres plantas con estructura de madera, centrándose en los miembros estructurales.

    Revisión del estado del arte:

     El WP2 emprendió, en primer lugar, una revisión de la bibliografía de investigación existente para responder a las preguntas de la investigación, que dio como resultado el informe Design for deconstruction and reuse of timber structures – state of the art review[3] y en el Glosario para la construcción circular en madera.

    En los últimos 25 años, muchas investigaciones han identificado principios clave y estrategias específicas de DfDR, con algunas aplicaciones prácticas en proyectos construidos. Sin embargo, “gran parte del trabajo se queda en el nivel de la hipótesis en lugar de aplicarse activamente en la práctica.” Pero “para que estos conocimientos se hicieran operativos en los sectores del diseño y la construcción se necesitaba una herramienta de toma de decisiones más dirigida, desarrollada en función de las fases del trabajo de diseño y construcción”. Y deben tener en cuenta las variaciones regionales en materia de construcción, cadenas de suministro y cultura.

    Metodología: desarrollo de métodos y estudios de casos:

    Para responder a las anteriores preguntas de investigación, se propuso un método para optimizar un diseño primario mediante el cálculo de un «Índice ReBuilding«, así como una serie de estudios de casos de socios industriales de Suecia, Reino Unido, Irlanda y España.

    Se creó un primer borrador de herramienta para calcular el Índice de Rebuilding, pero se llegó a la conclusión de que, “debido a las diferentes necesidades de las partes interesadas, se necesitaban tres métodos diferentes para optimizar un diseño primario, ya que los investigadores necesitaban un método de estudio de casos, la industria apreciaba la idea de un sistema de indicadores, mientras que los diseñadores consideraban más apropiada una herramienta de decisión de diseño” (véase la siguiente figura).

    Panorama del trabajo en el WP 2 tras el informe inicial sobre el estado de la técnica.

    Así pues, el WP 2 desarrolló tres métodos diferentes para responder a Q1 y llevó a cabo cinco estudios de casos para responder a Q2-Q4. El trabajo se resumió en el informe Design of Timber Buildings for Deconstruction and Reuse: Three methods and five case studies[4] (Sandin et al., 2022a, Sandin et al., 2021).

    Esta figura muestra una guía de cómo leer este informe:

    <Figura – Diseño de edificios de madera para su deconstrucción y reutilización – Tres métodos y cinco casos prácticos – ORIENTACIÓN A TRAVÉS DEL DOCUMENTO>

    Métodos para optimizar un diseño primario:

    Los métodos para optimizar un diseño primario son:

    • Sistema de Indicadores.

    “Se desarrolló un sistema de indicadores basado en las necesidades de los fabricantes para evaluar y expresar la idoneidad de sus conceptos de diseño para una futura deconstrucción y reutilización. La herramienta se basa en un conjunto de indicadores que destacan los puntos fuertes y débiles de un concepto y ayudan a optimizar los diseños con respecto a la deconstrucción y la reutilización. Se utilizó como marco la norma ISO 20887:2020.

    El índice ReBuilding mide la idoneidad de una estructura portante en cuanto a adaptabilidad, diseño, deconstrucción, reutilización y documentación para apoyar

    estos objetivos[5]. La calificación resultante indica en qué medida se han alcanzado las exigencias de adaptabilidad, deconstrucción y reutilización, visualizadas en un gráfico de araña”.

    Ejemplo de resultado del uso del sistema de indicadores desarrollado en el WP2: un Índice ReBuilding con los resultados de las categorías mostrados en un gráfico de araña (Zabala Mejía 2021)
    • Matriz de decisiones de diseño.

    “Para lograr un enfoque adaptado que pudiera proporcionar una orientación relevante a arquitectos e ingenieros, se desarrolló una Matriz de Decisión, también basada en la ISO 20887:2020 y vinculada a las RIBA Work Stages, para edificios en los que la madera es el material estructural principal. La intención era ofrecer una orientación más clara para la aplicación práctica de los principios de la DfDR en cada fase del proceso de diseño. Así, la matriz incorpora una serie de estrategias y tácticas, …, que conviene tener en cuenta en cada una de las fases de trabajo del RIBA (pestañas horizontales). Éstas están vinculadas a los principios de la DfDR (pestañas verticales) de la norma ISO 20887, con estrategias y tácticas de diseño específicas combinadas con tareas de diseño complementarias. Cada ampliación ofrece un mayor nivel de detalle sobre las posibles decisiones de diseño en cada fase del proceso.”

    Ejemplo de matriz de decisiones de DfDR con las fases del RIBA organizadas horizontalmente y los principios de la ISO en vertical, rellenada con las estrategias y tácticas identificadas en la investigación existente.
    • Método de estudio de casos.

    “Se realizaron estudios sobre diseños de edificios de madera existentes y, para ello, se desarrolló un método de estudio de casos que incluía: definición del escenario; análisis del diseño existente; desarrollo de un diseño mejorado; comparación de los índices de recuperación de materiales entre los diseños existentes y los mejorados; y desarrollo de directrices para la deconstrucción y la reutilización (planes de deconstrucción).”

    Método de estudio de casos.

    Nuevos diseños y estudios sobre conexiones:

    Se estudiaron cinco casos de viviendas: Villa Anneberg (off-site, entramado ligero, Suecia), Everett Grand (off-site, entramado ligero de madera, Reino Unido), Villa Forshälla Sund (off-site, madera masiva, Suecia), Cygnum Reflect 140 House (off-site/on-site, entramado ligero, Irlanda) y Cuenca Village (off-site, postes y vigas, España). Se detallan en el informe “Design of Timber Buildings for Deconstruction and Reuse — Three methods and five case studies”.

    En tres casos se suponía un escenario futuro en los que se deconstruían con sus paneles prefabricados después de 50 años y se montaban otra vez en entornos ambientales similares. Y en los dos casos, Cygnum Reflect 140 y Cuenca Village, en los que se deconstruían en piezas individuales después de 50 años y las piezas se reutilizarían en nuevas construcciones. El caso de Cuenca es importante en cuanto al tener “implicaciones para una serie de conexiones diferentes a las estudiadas en los casos prefabricados”.

    Los resultados a menudo estuvieron influenciados por las tradiciones de construcción, los mercados y las regulaciones locales”. Por ejemplo, las vigas I-joist se consideraban, en un caso, inutilizables, pero, en otros, reutilizables en nuevos módulos de forjados.

    Los paneles prefabricados resultaron prometedores para la deconstrucción basada en la reutilización. “Los obstáculos fueron la complejidad y la cantidad de tipos de paneles; conexiones irreversibles, ocultas o no planificadas; servicios inaccesibles; y capas interconectadas. Las tasas de recuperación mejoraron mediante cambios limitados en las conexiones de panel a panel, que eliminaron los adhesivos; barreras de vapor reorganizadas para reducir el daño causado por tornillos; se proporcionó una mejor identificación y acceso a las conexiones; y se reemplazó los clavos con tornillos.”

    Proporción de madera/material a base de madera que se considera reutilizable ordenado por escenario de reutilización.

    En el escenario en el que se recuperaron piezas individuales, “se produjo una mayor pérdida de material de madera tanto en los diseños existentes como en los modificados, en comparación con la reutilización directa de módulos de paneles, ya que los tableros, las viguetas en I y las secciones de madera más pequeñas con grandes daños en los conectores no se consideraron reutilizables. No obstante, se produjo una mejora significativa en los índices de recuperación con modificaciones que incluían el uso de uniones de madera y conexiones atornilladas (Cuenca Village) y una combinación de clavos de madera en los extremos de los montantes/viguetas para reducir los daños, y tornillos para sustituir a los clavos (Cygnum Reflect 140). La estandarización de los tipos de paneles (Cuenca Village, Everett Grand) y de los tamaños de la madera (Cygnum Reflect 140) mediante la racionalización de la disposición del edificio y la estructura también aumentó el potencial de recuperación y reutilización, además de facilitar la deconstrucción parcial o la ampliación para prolongar la vida útil del edificio. Otros problemas detectados fueron el número de fases de deconstrucción, los daños causados por la deconstrucción, la complejidad, la vida útil desconocida o corta, la recertificación de los conjuntos según la normativa de construcción, el valor de los elementos recuperados y el tamaño de los elementos recuperados. Algunas de las nuevas soluciones desarrolladas (Villa Anneberg, Everett Grand) se consideraron tan valiosas para los fabricantes que se utilizarán en la producción este año.”

    La Villa Forshälla Sund construida con paneles de madera masiva, “destacó por la sencillez y la reducción del número de pasos necesarios con la máxima recuperación gracias a la simplicidad de su composición uniforme de muros de CLT e IsoTimber.”

    Directrices para la deconstrucción y la reutilización:

    En el informe Design of Timber Buildings for Deconstruction and Reuse — Three methods and five case studies se examinaron las formas de documentación que serían útiles para un plan de deconstrucción. Ya el manual Design for Deconstruction había establecido unas directrices:

    • una declaración de estrategia de deconstrucción y reutilización;
    • una lista de elementos del edificio que incluyera garantías, vida útil y potencial de reutilización;
    • instrucciones de desmontaje que incluyeran planos, equipo necesario y técnicas de retirada;
    • y una propuesta clara de almacenamiento de documentos.”

    En estudios de casos ampliaron estas orientaciones, sobre todo para reflejar los ensamblajes prefabricados, que no se habían abordado anteriormente:

    • “Se facilitó información sobre los paneles (número, peso, tamaño, ensamblaje, valor U, índice de resistencia al fuego) en lugar de datos sobre los materiales, junto con auditorías previas y posteriores al desmontaje.
    • Se recomendaba que el fabricante conservara la información sobre el edificio y el plan de desmontaje.”

    Todos los estudios de casos tenían algún tipo de objetivos recomendados para la recuperación, aunque variaban sustancialmente en su forma: “desde un objetivo declarado (%, Villa Anneberg); un valor previsto de recuperación de elementos declarado explícita (Everett Grand) o implícitamente (Cygnum Reflect 140); hasta una hoja de cálculo para calcular las tasas reales de recuperación (Cuenca Village).”

    Se propone más informaciones a los documentos de orientación anteriores:

    • “declaración de estrategia para la flexibilidad y la adaptabilidad;
    • información sobre los ensamblajes de paneles destinados a la reutilización;
    • objetivos de reutilización y un método para calcular los porcentajes reales de recuperación;
    • auditorías previas y posteriores al desmontaje;
    • y detalles / uniones clave ilustrados.”

    Conclusiones:

    La contribución del WP2 se concluye respondiendo a las preguntas de investigación.

    ¿Qué métodos pueden adoptarse para optimizar un diseño primario para la deconstrucción y la reutilización?

    El WP2 ha desarrollado dos herramientas que podrían utilizar los fabricantes y los profesionales del diseño para optimizar un diseño primario para la deconstrucción y la reutilización: un sistema de indicadores, que produce un Índice ReBuilding, y una Matriz de Decisión. También se ha desarrollado un método de estudio de casos que proporciona un medio sencillo y eficaz de mejorar un diseño existente para su deconstrucción y reutilización.” Pero es necesario hacer un esfuerzo más intenso en difundir los conocimientos entre todos los profesionales de la construcción, más las autoridades, las instituciones de educación y organismos de certificación, como LEED Y BREEAM.

    ¿Qué nuevos diseños pueden sugerirse y qué puede decirse sobre las conexiones de madera en relación con la deconstrucción y la reutilización?

    Los análisis de los estudios de caso dejaron claro que los ensamblajes prefabricados están bien posicionados para ser deconstruidos y facilitar la reutilización de los ensamblajes de paneles, con pequeñas alteraciones en los detalles estratégicos de diseño para mejorar la identificación y el acceso, proporcionar independencia y sustituir las conexiones clavadas por tornillos. La consideración de los detalles de conexión dentro del ensamblaje enmarcado, que tiene implicaciones para la recuperación final de los elementos de madera, puede mejorarse mediante el uso de uniones de madera, clavos de madera para reducir el daño en los extremos de montantes y viguetas, y el uso de conexiones atornilladas o empernadas.

    La construcción modular facilita a un menor número de conexiones imprevistas que pueden perjudicar el proceso de deconstrucción.

    La adaptabilidad puede mejorarse limitando el número y la complejidad de los paneles para mejorar el potencial de reutilización/sustitución; racionalizando la disposición espacial y estructural para permitir la flexibilidad, la adaptabilidad y la capacidad de ampliación; y centralizando los recorridos de servicio para el mantenimiento.”

    El uso de materiales duraderos y longevos también facilita los ciclos de reutilización, mediante el empleo de madera maciza o masiva o la sustitución de las viguetas I-Joist (con OSB) por madera maciza. La reutilización de los ensamblajes de paneles compuestos también mejora mediante el uso de componentes con una vida útil similar dentro de los ensamblajes, y sugiere que es fundamental desarrollar componentes, como barreras de vapor, aislamiento y productos de tablero, con una vida útil garantizada superior a 100 años.”

    ¿Cómo pueden formularse directrices para la deconstrucción y la reutilización?

    Las orientaciones existentes ofrecían una estructura para los planes de deconstrucción que se utilizó en todos los estudios de caso. Considerados como un grupo de estudios, se proponen adiciones ventajosas a los documentos de orientación anteriores. A pesar de estar basados en la misma fuente, los planes sugeridos por los distintos equipos de estudios de casos variaban sustancialmente. Había una diferencia notable entre los planes internos de los fabricantes y los propuestos por los arquitectos, lo que habla de la incertidumbre respecto a la estructura y el formato adecuados.”

    Trabajo futuro

    Los métodos desarrollados aún deben mejorarse. “Es necesario seguir investigando con las partes interesadas para identificar una norma coherente para los Planes de Deconstrucción, que probablemente se convertirá en un requisito legal en el futuro. Hay tres cuestiones que requieren una mayor aclaración: 1) dónde debe almacenarse dicho documento, 2) la estructura del documento y 3) el formato del documento, es decir, si es digital o impreso.”

    2. Diseñar para deconstruir

    La parte del proyecto InFutUReWood que considero más importante para los arquitectos, ingenieros, fabricantes y autoridades nacionales de códigos y normativas, son las conclusiones del informe Design concepts for building products optimised for deconstruction[6], resultado de la tarea 3.3 Diseñar nuevos productos optimizados para mejorar el potencial de deconstrucción. El objetivo de esta tarea es desarrollar sistemas de construcción a partir de madera nueva que sean adecuados para la deconstrucción al final de su primer uso. Más concretamente, pretende mejorar el enfoque de diseño y ensamblaje utilizado actualmente por los fabricantes y constructores de productos de madera, de forma que se incremente la reutilización y uso en cascada de sus productos de madera. Los objetivos eran:

    1.         “Inicialmente, identificar las prácticas actuales de fabricación y construcción que complican el aprovechamiento de la madera en el desmontaje del edificio,

    2.         Examinar sistemas alternativos de construcción en madera que optimicen la reutilización de la madera recuperada en el futuro.”

    El informe recoge y presenta ejemplos de diseño de construcción residencial en madera de baja altura en Suecia, Reino Unido e Irlanda. Se presentan dos sistemas de construcción en madera para edificios residenciales: la construcción con entramado ligero de madera y la construcción con madera masiva. Ambos sistemas se fabrican off-site en formato de elementos.

    En estrecha colaboración con el WP2, se identificaron para cada edificio los problemas que actualmente complican la deconstrucción y reutilización y se propusieron diseños alternativos para optimizar la recuperación y reutilización de los elementos de madera.

    Construcciones de entramado ligero de madera

    Se investigaron tres diseños propios de casas de entramado ligero de madera. Se consideraron dos escenarios de deconstrucción: la reconstrucción a nivel de sistema (por ejemplo, elementos de pared, casetones de forjado) y la deconstrucción completa a nivel de tablero de madera.

    A.         En el caso de la deconstrucción a nivel de sistema, los principales problemas identificados y los nuevos diseños propuestos fueron los siguientes:

    – “Conexiones entre elementos de paredes exteriores construidas:

    Problema:

    •          Los elementos de la pared exterior constan de muchas capas con diferentes funciones añadidas en fábrica, además del entramado estructural de madera. Entre ellas se incluyen la lámina OSB, la capa de yeso, el aislamiento y la capa de estanqueidad al aire. Con el diseño de conexión existente y la acumulación de capas en la zona de conexión, la integridad de algunas de ellas se vería comprometida durante la deconstrucción, por lo que sería necesario sustituirlas en la fábrica antes de reutilizarlas.

    Solución:

    •          El rediseño de los elementos de pared para incluir listones adicionales en los bordes y la reordenación de la membrana de estanqueidad al aire y el recorte de las capas de OSB y yeso en la zona de conexión permiten que los elementos se deconstruyan fácilmente intactos.

    – Conexiones entre paredes exteriores y forjados intermedios:

    Problema:

    •          La disposición existente de las conexiones provocaría daños en las capas de OSB y yeso durante la deconstrucción, lo que requeriría una sustitución parcial o completa.

    Solución:

    •          Los tableros OSB y de yeso se cortaron a la altura del forjado para permitir el acceso a los conectores.

    – Conexiones entre casetes de suelo:

    Problema:

    •          La conexión existente está pegada y atornillada. El desmontaje provocará daños importantes debido a la conexión encolada.

    Solución:

    •          Se añade una viga de borde adicional a un lado de cada casetón y se atornilla el forjado a esta viga.

    – Conexión entre la cercha del tejado y las paredes

    Problema:

    •          El estudio puso de manifiesto el riesgo que suponen los clavos adicionales, que no forman parte del diseño de la conexión pero que son utilizados por los carpinteros durante la construcción. Además de suponer un riesgo para la seguridad, pueden dañar el tejado y las paredes durante el desmontaje.

    Solución:

    •          Para evitar la necesidad de sujeciones no prescritas, se podría recurrir a la instalación de soportes en forma de L en fábrica o al uso de soportes temporales específicos para facilitar el montaje de las cerchas. Otra posibilidad sería montar toda la estructura de cerchas antes de izarla en su lugar con una grúa.

    – Paredes exteriores revestidas de mampostería

    Problema:

    •          En el diseño actual, la mampostería exterior se derriba y se elimina.

    Solución:

    •          Sustituir por ladrillo/panel acabado de fábrica que pueda desmontarse.

    – Elementos de entramado de madera

    Problema:

    •          La proliferación de tamaños de elementos de pared genera residuos en el montaje y desmontaje.

    Solución:

    •          Normalización de los elementos de pared, especialmente en lo que respecta a la altura.

    B.         Para el caso del desmontaje de la casa de entramado de madera hasta el nivel de las tablas de madera, se identificaron los siguientes problemas principales y se propusieron soluciones:

    – Forjados intermedios

    Problema:

    •          El diseño actual consta de pisos machihembrados encolados y clavados a las vigas en I. No se pueden desmontar sin la ayuda de un especialista. No se puede desmontar sin dañar los componentes.

    Solución

    •          Cambiar el diseño del piso a viguetas macizas unidas sólo con tornillos.

    – Distribución de la habitación

    Problema:

    •          La distribución actual provoca la proliferación de longitudes de las tablas de madera recuperadas.

    Solución:

    • Revisar la distribución de las habitaciones y la ubicación de los soportes estructurales para normalizar los elementos del edificio y simplificar su posible reutilización.”

    Construcción con madera masiva

    Se investigaron dos edificios de madera maciza que utilizaban elementos Isotimber y elementos CLT.

    Los principales problemas identificados y las soluciones propuestas fueron los siguientes:

    – “Tejado de una casa unifamiliar grande

    Problema:

    • El tejado no era desmontable ni apto para el remontaje. No estaba fabricada con madera masiva, sino con vigas en I con listones y tablas de cubierta.

    Solución:

    • Cambio de la estructura del tejado a casetones de madera

    – Fijaciones y estructura de madera masiva

    Problema:

    • Posible deterioro de fijaciones y elementos de madera por efecto de la humedad.

    Solución:

    • Protección de los elementos de fijación en la estructura exterior y consideración del uso de módulos de baño para ayudar a proteger la estructura de posibles daños causados por el agua residual. Inspección y mantenimiento periódicos de la estructura de madera laminada vista.”

    En definitiva, los principales problemas que surgieron en el caso de las casas de entramado ligero de madera fueron el detallado de los componentes de los paneles en las conexiones entre elementos, el uso de conexiones encoladas y atornilladas entre elementos del piso, el uso de clavos no prescritos por parte de los carpinteros en la obra y la falta de normalización en los tamaños de los elementos. Se presentaron diseños revisados para las conexiones y se hicieron recomendaciones sobre la inclusión de soportes temporales específicos para los componentes de madera durante la construcción y la normalización de los tamaños de los componentes. Los cambios necesarios para mejorar el potencial de deconstrucción y reutilización no son significativos ni costosos de aplicar.

    Los edificios de madera masiva se consideran adecuados para la deconstrucción y la reutilización. Los elementos en sí son robustos y estables. Las conexiones son relativamente sencillas y generalmente se utilizan tornillos de alto rendimiento para unir los elementos. El proceso de desmontaje es simplemente inverso al de montaje. Los principales problemas que pueden surgir son el acceso a los tornillos en el interior cuando hay revestimientos o el posible deterioro de los conectores de los elementos de madera expuestos a ambientes externos o a fugas accidentales de agua en el interior.”

    3. Experiencias de la deconstrucción de un edificio de madera

    Como la construcción modular volumétrica cada vez está teniendo relevancia, es pertinente conocer un paper resultado del proyecto InFutUReWood, Experiences from the Deconstruction of a Timber Building[7], que informa sobre un proceso de deconstrucción seguido in situ, con el propósito de documentar experiencias que puedan ayudarnos a entender cómo diseñar edificios de madera para su futura deconstrucción y reutilización.

    Se deconstruyeron 3 edificios de madera construidos con módulos volumétricos fabricados off-site.

    Deconstrucción de un edificio modular volumétrico

    El estudio demostró que los módulos deconstruidos estaban en buen estado en el momento de la deconstrucción, con sólo algunos pequeños daños locales por humedad. Los módulos se protegieron con plásticos durante el transporte y se detectó un riesgo de daños por humedad debido a la condensación y la necesidad de controlar la humedad y la temperatura en el interior del plástico.

    La empresa de deconstrucción informó de que la falta de información sobre el proceso de deconstrucción recomendado retrasó y complicó el trabajo. Insistieron en la necesidad de que los edificios contaran con un plan de desmontaje.

    Las conclusiones de estas experiencias son:

    – Deben proporcionarse instrucciones sobre el orden de desmontaje y el orden de levantamiento de cada componente del edificio.

    – También debería facilitarse información sobre la elección del camión grúa, las posiciones de los puntos de elevación y el peso de cada módulo, así como las posiciones de los tornillos y la cantidad de tornillos utilizada.

    – Las instrucciones de deconstrucción también deben colocarse directamente en su entorno de aplicación, ya que los planos, etc. tienden a desaparecer con el paso de los años. Cosas tan sencillas como marcas señalando los lazos de elevación y las uniones, así como una breve descripción, habrían simplificado el proceso de deconstrucción.

    – La deconstrucción debería planificarse ya durante la fase de diseño. Una estructura y un proceso de construcción sencillos probablemente crean buenas condiciones para una deconstrucción sencilla y satisfactoria.

    – Debe quedar claro dónde se encuentran las fijaciones que conectan las distintas partes del edificio y cómo acceder a ellas durante la deconstrucción.

    – Para el montaje original, debe describirse claramente la cantidad de tornillos permitidos.

    – Para la deconstrucción, resulta ventajoso limitar el número de fijaciones.

    – Debe tenerse en cuenta el riesgo de robo durante la deconstrucción, ya que puede causar daños y retrasos. El fenómeno no relacionado del robo de tuberías de cobre puede crear en la práctica daños importantes

    – La deconstrucción debe planificarse según el clima para que se lleve a cabo durante un periodo continuado sin lluvia y planificarse para que se realice lo más rápidamente posible cuando se haya retirado el tejado u otra protección contra la intemperie.

    – Debe gestionarse el riesgo de daños por humedad durante el transporte y el almacenamiento intermedio.

    4. Conclusiones generales del proyecto

    Las conclusiones generales del proyecto InFutUReWood, considerando la totalidad de los paquetes de trabajo, son:

    “Generalmente se tarda más en desmontar los edificios que en demolerlos, por lo que casi siempre se demuelen al final de su vida útil y van a incineración.

    Pero los resultados del proyecto son prometedores:

    – El diseño para la deconstrucción y la reutilización (DfDR) puede aplicarse con pequeños cambios y las tecnologías existentes.

    – El DfDR puede contribuir a reducir el impacto ambiental de las construcciones de entramado de madera para edificios residenciales.

    – Los productos de madera recuperada sometidos a pruebas estructurales muestran propiedades similares a los productos nuevos equivalentes.

    – El uso de madera maciza recuperada en paneles CLT de alta calidad puede aportar beneficios medioambientales.

    – La picea y el roble recuperados muestran resultados prometedores de rigidez y densidad en comparación con la madera nueva. Se ha desarrollado un nuevo marco para la clasificación de la resistencia.

    – Hay una enorme cantidad de madera en los edificios existentes con potencial de reutilización.”

    II. Un estudio suizo sobre la circularidad de edificios híbridos

    Un reciente paper suizo, Design for and from disassembly with timber elements: strategies based on two case studies from Switzerland[8], es interesante porque estudia la circularidad de dos edificios con estructura mixta madera-hormigón. Los dos casos de estudio son modernos edificios residenciales híbridos de madera en la ciudad suiza de Winterthur. El proyecto sue&til2 se completó en 2018 para el cliente Allianz Suisse. En el segundo proyecto, Krokodil3, construido para varios clientes y terminado en 2021.

    Centra su atención en el proceso de diseño, concretamente, en las estrategias de diseño y que pueden entenderse desde dos perspectivas:

    • Las estrategias ascendentes promueven principios de diseño que permiten la reutilización futura de nuevos elementos a lo largo de múltiples ciclos de uso,” es decir, “estrategias al inicio de la vida útil de los edificios para permitir que surjan nuevos ciclos de elementos de madera”,
    • y “las estrategias descendentes intentan simplificar el proceso de integración de elementos reutilizables en los nuevos diseños de edificios”, es decir, “estrategias al final de la vida útil de los edificios para mantener cerrados los ciclos de elementos de madera existentes”.

    En el paper, los dos tipos de estrategia se concretan con los términos Diseño para el Desmontaje (DforD; upstream) y Diseño a partir del Desmontaje (DfromD; downstream). “El DforD se caracteriza principalmente por la reversibilidad de las conexiones. Como contrapartida del DforD, el DfromD incluye el cotejo de elementos reutilizables con diseños de nuevos proyectos.

    El objetivo de este paper es “contribuir a una mejor reutilización de los elementos de madera profundizando en el potencial de las estrategias DforD y DfromD”.

    Relación entre DforD y DfromD, con el flujo de trabajo detallado de la herramienta de optimización DfromD (abajo); SOL = inicio de la vida útil; EOL = fin de la vida útil.

    En cuanto al DforD, se desarrolló un sistema de puntuación que evalúa los elementos individuales en función de su potencial de desmontaje y reutilización. En cuanto a DfromD, se creó una herramienta de optimización del diseño de edificios que toma como entrada las tolerancias dimensionales de diseño de un edificio y propone una disposición de elementos reutilizados optimizada desde el punto de vista de la adquisición y segura desde el punto de vista estructural, que se toman de un inventario basado en los dos estudios de casos.”

    Resumen de la puntuación DforD: (Nivel 1) Indicadores de reutilizabilidad, (Nivel 2) Indicadores de desensamblabilidad de subcategorías. Los números representan factores de ponderación de cada indicador y subcategoría. La reutilizabilidad se derivó de Hradil et al. (2017), añadiendo la subcategoría clase de humedad, y las conexiones estructurales se derivaron de Pozzi (2020), excluyendo la subcategoría costes. Thormark (2001) destacó la importancia de dos indicadores de procedimiento: daños durante el desmontaje y accesibilidad/independencia.

    El paper concluye que,

    La puntuación DforD, que se desarrolló para comparar elementos individuales en términos de “desmontabilidad y reutilización”, mostró que los elementos de forjado son responsables de la mayor fracción de impacto en ambos casos de estudio y, por tanto, deben ser tratados con especial atención. Además, la evaluación de los diferentes tipos de conexión reveló que una separación clara de las piezas de hormigón armado y de madera, así como una mayor estandarización de las conexiones intermedias, son cruciales para un mayor potencial de reutilización de los elementos. Una limitación del método de puntuación es el grado de subjetividad subyacente. En particular, las definiciones de qué concluir a partir de diferentes valores de puntuación, por ejemplo, dónde se encuentra el umbral de reutilización, necesitarían análisis adicionales, incluida la integración del análisis de evaluación del ciclo de vida. Además, el uso de la puntuación en un software BIM podría dar lugar a una mejora de la evaluación y a una aplicación más amplia de la comparación.

    Puntuación del indicador reutilización de un elemento de forjado por tipo de conexión. Detalles del elemento de origen: (Timbatec, 2019)

    La herramienta de optimización DfromD, desarrollada para facilitar la integración de elementos reutilizados en nuevos diseños, promueve diseños de edificios dentro de tolerancias dimensionales que pueden diferir en gran medida del diseño de referencia inicialmente previsto. Dado que la masa mínima es una variable de minimización, además de los residuos de corte y la diferencia con el diseño de referencia, los diseños de “reutilización optimizados” que se mantienen en el rango más bajo de las tolerancias dimensionales dan lugar a las menores cantidades de emisiones de GEI. Aunque es necesario seguir avanzando en este sentido, la herramienta demuestra qué información debe incluir el stock para integrar directamente sus elementos en un nuevo diseño. Por último, si la herramienta se implementara en un software BIM, las longitudes de las existencias, otras propiedades de los elementos o incluso los precios de los elementos podrían recuperarse directamente desde allí. Esto permitiría que el código se adaptara mejor a nuevos tipos de elementos y dependiera menos de las existencias de elementos específicos, lo que podría dar lugar a un aumento general de la utilización de la herramienta. Además, la herramienta podría servir de enlace de datos entre las fases de uso anterior y posterior de los elementos individuales mediante la actualización de información, como el historial de humedad y carga, en sus pasaportes de materiales.”

    III. HASLETRE

    Imagen de Dmitry Tkachenko

    Ha sido gracias a la revista Trä cuando me recordó que hay un paper muy interesante, Hasletre: norway’s first timber office building designed for disassembly and reuse[9],  que trataba sobre el proyecto HasleTre, el primer edificio de oficinas de madera de Noruega diseñado y construido explícitamente con la intención de desmontarlo y reutilizarlo en el futuro[10].

    HasleTre está situado en la periferia de Oslo, Noruega. Se trata de un edificio de oficinas de 3.000 m2 distribuidos en 5 plantas, incluyendo sótano y azoteas.

    Jørgen Tycho y sus colegas de Oslotre AS recibieron de los promotores inmobiliarios, Höegh Eiendom y AF Eiendom, el encargo de un diseño y desarrollo de un edificio comercial respetuoso con el medio ambiente, flexible e innovador.

    La idea de hacer un edificio con materiales que puedan desmontarse y reutilizarse se planteó en una fase temprana. Los promotores inmobiliarios tenían todo eso en mente incluso antes de elegir al arquitecto y al contratista.

    Durante la fase conceptual del proceso de diseño se desarrollaron las ambiciones del proyecto cuyos resultados se plasmaron en un edificio totalmente de madera diseñado para ser desmontado y reutilizado que reducir las emisiones globales de GEI en un 50%, como mínimo, y obtener la certificación BREEAM NOR Excelente.

    Dos estrategias de diseño clave han sido fundamentales en la solución de diseño para desmontaje de HasleTre. En primer lugar, el desarrollo de uniones y conexiones entre maderas permite reducir el uso de acero y facilitar el desmontaje. En segundo lugar, el desarrollo de soluciones técnicas y estructurales que permiten una flexibilidad de uso durante la vida útil y una separación simplificada al final de la misma, todo ello conservando un valor de segunda mano de los componentes y materiales.

    El diseño para el desmontaje mitigará los costes de emisión derivados de la demolición al final de la vida útil. Pero la medida climática más eficaz es evitar, o retrasar, la demolición prolongando la vida útil de los edificios.

    El edificio está diseñado para facilitar el cambio de necesidades espaciales, requisitos técnicos y preferencias de los usuarios. Organizadas en torno a un núcleo central, las dos alas del plan ofrecen una variedad de zonas disponibles y la posibilidad de dividir el edificio y las plantas individuales entre uno o varios inquilinos. Los planos de planta se subdividen, a su vez, mediante un sistema de cuadrícula de 5 x 5 m que permite subdividir fácilmente los espacios abiertos en espacios de trabajo cerrados más pequeños. La flexibilidad del plano y la retícula permite a los ocupantes reconfigurar los planos y los elementos internos sin tener que hacer cambios estructurales y exteriores.

    La flexibilidad en la estructura y el plano se facilita aún más mediante el uso de un sistema de subsuelo Granab y una infraestructura técnica abierta para la ventilación y la aspersión en el techo.

    Sistema de subsuelo y ventilación central abierta permite cambiar rápida y fácilmente la disposición interior

    El edificio es un sistema estructural de losas de CLT y vigas y pilares de madera laminada encolada.

    Estructura de madera laminada encolada y CLT. Obsérvese que las vigas las vigas en voladizo dejan espacio para los sistemas de ventilación e incendios

    Todos los componentes de madera están diseñados para minimizar los cortes en la producción y diseñados para dimensiones de producción estándar. Diseñados para la producción de elementos maestros en la fábrica de CLT, cada forjado utiliza los elementos estándar de 3 x 15 metros. Esto reduce la necesidad de recortes, maximiza el espacio en el camión y permite un montaje rápido.

    Para conservar el potencial de reutilización, había que evitar en la medida de lo posible todas las juntas de fusión y selladores permanentes. Una vez terminado, el edificio se acompaña de un manual de desmontaje completo.

    No sólo se puede desmontar y reutilizar el edificio, también se permite la reutilización de componentes materiales siempre que fuera posible. El proyecto reutiliza el agregado de ventilación, las placas acústicas del techo, las instalaciones sanitarias como lavabos e inodoros, el suelo de salas secundarias como el sótano y las salas técnicas.

    HasleTre se alquiló a la organización benéfica Save The Children. Como inquilinos, adoptaron el enfoque de la reutilización y lo incorporaron a su propio diseño interior. Se garantizó que la mayor parte del mobiliario y el inventario introducidos en el edificio se reutilizaran, reciclaran o transformaran.

    Para facilitar las instalaciones técnicas, se aprovecha la resistencia inherente de las losas de CLT para «soportar» la extensión entre las estructuras de vigas. Como resultado de esta estrategia, las vigas laminadas no se perforan para facilitar los servicios técnicos y se reduce el uso de material y el coste, al tiempo que las vigas siguen siendo versátiles y adaptables para usos futuros.

    Imagen de Moritz Groba

    Se sustituyen las uniones convencionales de acero entre los componentes de madera por alternativas de madera-madera. Esto se hace tanto para reducir el uso total de acero, como para garantizar que el componente de madera pueda ser reelaborado y remodelado utilizando herramientas industriales para facilitar su futura reutilización sin enfrentarse a limitaciones debidas al peligro del acero incrustado dentro de los componentes.

    En el proyecto se han utilizado dos uniones clave: en primer lugar, el uso de clavijas de madera dura en los nudos de las vigas y el uso de uniones x-fix entre las losas de CLT. Además, todos los revestimientos interiores se ensamblan con clavos de madera dura.

    Gracias a un cuidadoso diseño estructural, se han reducido las cargas de tensión en las uniones y se ha podido simplificar la unión con clavijas. Utilizando sólo dos clavijas de madera dura de haya, la unión no sólo es eficiente desde el punto de vista material, sino también desde el punto de vista de la mano de obra. Reduciendo significativamente el tiempo de montaje en obra. Las espigas se secan al 6% antes de su inserción. Una vez insertados, la madera se adaptará a la humedad circundante y fijará los componentes en su sitio. Al desmontarlo, se puede taladrar la espiga y liberar la conexión.

    Los paneles de CLT de las paredes y suelos del edificio se conectan mediante conectores de madera contrachapada X-Fix que sustituyen al uso tradicional de tornillos metálicos. Es la primera vez que los conectores X-Fix se utilizan en Noruega.

    [Un inciso, hace tiempo que en este blog se trató del proyecto del Colegium Academicum, de Hans Drexler, en el que usaron los conectores x-fix. Hay un paper que trata de ello, Mono-material timber construction re-invention of press-fit timber constructions[11].]

    La construcción y las capas superficiales del edificio se componen de varios tipos de madera y otros materiales naturales. La estructura portante de madera laminada encolada y CLT es de abeto, con fijaciones de haya. Las paredes interiores están revestidas de chapa de fresno y abedul (que se pueden desmontar fácilmente ya que están fijadas con clavos de madera), con inserciones acústicas de abeto reciclado en su mayor parte. La fachada está revestida de duelas de pino (inspiradas en la antigua arquitectura noruega de madera) y los marcos de las ventanas son de madera acetilada. Salvo el hueco de la escalera, que está impregnado contra el fuego, todas las demás superficies del edificio están sin tratar.

    El aislamiento es de fibra de madera y lana. Y en el suelo se ha colocado una moqueta acústica de pelo de cabra (akustisk matta av gethår), que es un material 100% biológico e higroscópico como la madera. Esto significa que puede influir en la humedad de la habitación, lo que se traduce en un mejor clima interior.

    El modelo BIM que se utilizó sirve de biblioteca de materiales, donde se reúne toda la información.

    Aparte de la escalera de incendios exterior, que tuvo que ser de acero por razones de seguridad, el edificio no contiene ni acero ni hormigón en la superficie.

    Se han plantado plantas verdes alrededor de la escalera de incendios. A largo plazo, estará completamente cerrada y se percibirá como un muro verde.

    Otra de las muchas características ecológicas del edificio es la azotea con plantas y el techo biotopo donde los insectos pueden polinizar, trasladando la tierra del vaciado al tejado.

    Toda la estructura de madera tardó solo 4,5 semanas en completarse. Y los paneles de la fachada solo tardaron dos días en colgarse. Al cabo de seis meses, toda la estructura sobre el suelo estaba colocada.

    Los cálculos realizados muestran una reducción global del 59% de las emisiones derivadas del uso de materiales y energía a lo largo de un ciclo de vida de 60 años. El uso de madera en la estructura de pilares y vigas, los forjados y las uniones de madera con madera ha reducido el uso de acero en el edificio en un 70% en comparación con un edificio de oficinas convencional.

    Vandervaeren, et al.[12], han demostrado que los métodos de cálculo actuales para el ACV no consiguen modelizar adecuadamente los flujos y existencias de materiales en los edificios desmontables. Los autores del proyecto reclaman un método que refleje los efectos de los principios del diseño desmontable en los flujos de materiales de entrada y salida durante las fases de sustitución y fin de vida de los conjuntos construidos, así como en la reutilización de las piezas desmontadas del edificio.

    El tiempo de planificación es un poco más largo, pero la fase de construcción es muy rápida porque se puede montar todo en un kit. Es una forma muy rentable de construir. Y no cabe duda de que hay interés. Observamos que los aspectos de sostenibilidad han pasado de ser un deseo a convertirse en un requisito entre los inquilinos«, afirma Cato Dehli Lauritzen, responsable del área de negocio de Oslo en Höegh Eiendom.

    De los materiales que ha traído el inquilino, Save the Children, alrededor del 60% es madera reciclada de sus antiguas instalaciones, mientras que el resto es madera reciclada de otros lugares o comprada en salas de exposición y similares.

    Imagen de Einar Aslaken
    Imagen de Einar Aslaken

    Concluyendo …

    Hemos avanzado mucho en calidad y experiencia tanto diseñando como montando estructuras y edificios de madera. Pero tendremos que aprender a “rebobinar la película”. Significa un nuevo cambio de paradigma en cuanto nada es permanente, debemos ser generosos transmitiendo información a las posteriores generaciones, implementar cambios en la formación de los profesionales y, sobre todo, tendremos que prescindir de métodos y prácticas tradicionalmente establecidas (colocación de bandas butílicas, uso de clavos, disposición de los elementos de un panel o módulo, etc.).

    Y puede suponer una revolución en el ámbito inmobiliario: ya no puede decirse que una familia cambiará de vivienda, trasladará su vivienda al lugar que desee para iniciar un nuevo proyecto vital. Y como la construcción en madera es flexible, puede reducir o aumentar la superficie de la vivienda según las nuevas necesidades vitales.

    Otras fuentes de información:

    • Sandin, Ylva & Cramer, Marlene & Sandberg, Karin. (2023). How timber buildings can be designed for deconstruction and reuse in accordance with iso 20887. 3558-3567. https://doi.org/10.52202/069179-0463

    [1] Sandberg, K., Sandin, Y., Harte, A., Shotton, E., Hughes, M., Ridley-Ellis, D., … Cristescu, C. (2022). Summary report InFutUReWood – Innovative Design for the Future – Use and Reuse of Wood (Building) Components. https://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1711749&dswid=4239

    [2] Morgan, C., Stevenson, F. (2005). Design for Deconstruction-SEDA design guides for Scotland: No 1, published by the Scottish Executive and the Scottish Ecological Design Association, Retrieved from https://www.researchgate.net/publication/303231874_Design_for_Deconstruction

    [3] Cristescu, C., Honfi, D., Sandberg, K., Sandin, Y., Shotton, E., Walsh, S. J., Cramer, M., Ridley-Ellis, D., Risse, M., Ivanica, R., Harte, A.M., Uí Chúláin, C., De Arana-Fernández, M., Llana, D.F., Íñiguez-González, G., García-Barbero, M., Nasiri, B., Hughes, M., Krofl, Ž. (2020). Design for deconstruction and reuse of timber structures–state of the art review. RISE Report 2020:05, ISBN: 978-91-89167-67-4, DOI: 10.23699/bh1w-zn97, http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ri:diva-52384

    [4] Sandin, Y., Shotton, E., Cramer, M., Sandberg, K., Walsh, S., Östling, J., Cristescu. C., González-Alegre, V., Íñiguez-González, G., Llana, D., Carlsson A., Uí Chúláin, C., Jackson, N., García Barbero, M., Zabala Mejia, A., (2022a). Design of Timber Buildings for Deconstruction and Reuse — Three methods and five case studies. RISE Report 2022:52, ISBN 978-91-89561-92-2, Retrieved from DiVa http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ri:diva-59357.

    [5] Sandin, Y. Sandberg, K. (2021). Design for deconstruction and reuse of timber buildings – testing an assessment tool in a workshop, RISE Report 2021:50, ISBN 978-91-89385-40-5, Retrieved from DiVa http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ri:diva-54679.

    Zabala Mejia, A. O. (2021). Developing a grading tool for sustainable design of structural systems in buildings, Master’s thesis, Linköping University Sweden, Report Spring 2021 | LIU-IEI-TEK-A–21/04050–SE retrieved from http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:liu:diva-177388.

    [6] Uí Chúláin, C., Sandin, Y., Walsh, S.J., Shotton, E., Cramer, M., Ridley-Ellis, D., Carlsson, A., Jackson, N., Östling, J., Harte, A.M. (2022) Design concepts for building products optimised for deconstruction. Galway, Ireland: Technical Publication, https://doi.org/10.13025/hk86-md75

    [7] Sandin, Y., Mundt-Petersen, O., Linderoth, O., & Sandberg, K. (2022). Experiences from the Deconstruction of a Timber Building. Retrieved from https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ri:diva-59167

    [8] Grüter, Cäsar & Gordon, Matthew & Muster, Marcel & Kastner, Fabian & Grönquist, Philippe & Frangi, Andrea & Langenberg, Silke & De Wolf, Catherine. (2023). Design for and from disassembly with timber elements: strategies based on two case studies from Switzerland. Frontiers in Built Environment. https://www.research-collection.ethz.ch/handle/20.500.11850/642188

    [9] Findall, Ona, et al. “Hasletre: norway’s first timber office building designed for disassembly and reuse.” World Conference on Timber Engineering 2023, World Conference on Timber Engineering 2023, 2023, pp. 1491–1496, https://doi.org/10.52202/069179-0202

    [10] La revista Trä también trató sobre el tema. Véase en:

    Bergqvist, Sara. “Kontorshus Byggt För Att Plockas Isär.” Trä!, 2023, pp. 26–32.

    [11] Drexler, Hans. “Mono-material timber construction re-invention of press-fit timber constructions.” World Conference on Timber Engineering 2023, World Conference on Timber Engineering 2023, 2023, pp. 3944–3953, https://www.proceedings.com/069179-0513.html

    [12] Vandervaeren C., Galle W., Stephan A., Temmerman N.D.: More than the sum of its parts: Considering interdependencies in the life cycle material flow and environmental assessment of demountable buildings. Resources Conservation and Recycling. 2022. https://researchportal.vub.be/en/publications/more-than-the-sum-of-its-parts-considering-interdependencies-in-t

    Un enfoque global del diseño que integra principios sostenibles y estrategias de diseño para una construcción descarbonizada

    Fruto de la colaboración internacional entre académicos y arquitectos de Estados Unidos y Europa, Carbon: A Field Manual for Designers and Builders ofrece a los profesionales del sector un enfoque del diseño sostenible que integra principios de la ciencia de la construcción, análisis del ciclo de vida y estrategias de diseño en la construcción descarbonizada. El libro también contiene información de fondo sobre el carbono en los materiales de construcción y en el proceso de diseño de edificios.

    Este libro está repleto de diagramas y dibujos ilustrativos que ayudan a evaluar el impacto potencial de las decisiones de diseño para la creación de emisiones de carbono. Escrito por y para diseñadores y constructores, el libro incluye un convincente par de casos prácticos que exploran estrategias de reducción del carbono, sugiere pasos para evaluar la huella de carbono de un edificio y revisa los almacenamientos de carbono y la circulación de materiales. Las directrices detalladas en el libro pueden adoptarse, reproducirse y aplicarse para reducir las emisiones de carbono y crear edificios más sostenibles. Este importante libro:

    • Ofrece un enfoque eficaz del diseño sostenible en la construcción
    • Integra los principios de la ciencia de la construcción, el análisis del ciclo de vida y las estrategias de diseño en la construcción neutra en carbono
    • Describe una metodología para cuantificar el flujo de carbono en el entorno construido
    • Ofrece un análisis de las estrategias de reducción del carbono basado en un estudio de caso de un edificio diseñado por los autores 

    Carbon: A Field Guide for Designers and Builders es un recurso imprescindible para los profesionales que se dedican a crear proyectos sostenibles.

    Referencia bibliográfica del libro:

    • Kuittinen, Matti; Organschi, lan y Ruff, Andrew. Carbon: A Field Manual for Building Designers, Wiley, Septiembre 2023, 272 pp., ISBN:  978-1-119-72076-8.

    En:

    https://www.wiley.com/en-gb/Carbon%3A+A+Field+Manual+for+Building+Designers-p-9781119720768

    Recientemente, se ha publicado la traducción en castellano del libro Tomorrow’s Timber. Más información en este post actualizado.