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Escuela en Port, cantón de Berna, Suiza. Imagen de Simon von Gunten

Recientes investigaciones en Europa sobre los recubrimientos de superficies de madera, un interesante congreso en Suiza sobre fachadas de madera y una guía práctica sobre acabados y mantenimiento de fachadas de madera son los temas de este post.

Tres hechos que han ocurrido en los dos últimos años han merecido mi atención en el tema de las fachadas de madera: el Holzbautag Biel 2019; un artículo, The experience factor in coating development, publicado en el número 09/2020 de la revista European Coatings Journal; y la publicación de la “Guide technique: finition et entretien des bois en extérieur”.

Al final del post, expongo un enlace para descargar la “Guía de acabado y mantenimiento de fachadas de madera”.

HOLZBAUTAG BIEL 2019

Como cada año, el 16 de mayo de 2019 se celebró el Holzbautag Biel (o Bienne) 2019 en el Centro de Congresos de Biel, Suiza. Es el evento especializado más importante de la industria suiza de la construcción en madera. La Universidad de Berna de Ciencias Aplicadas de Arquitectura, Madera y Construcción (Berner Fachhochschule, BFH) organiza este evento bilingüe (francés y alemán) junto con Lignum y Cedotec. Esta vez se centró en las fachadas de madera y el diseño y los retos técnicos asociados. Asistieron más de 600 personas.

Holzbautag Biel 2019

Las presentaciones en el Holzbautag Biel cubren un amplio espectro y se dividen en bloques temáticos. Cada una de las conferencias de 15 minutos se complementa con un panel de discusión y se traducen simultáneamente al alemán o al francés.

Los bloques temáticos eran: tipología y expresión, naturaleza y modificación, estructura y construcción, y límites y visiones.

Resumiendo el post de la BFH:

Tipología y expresión:

Claire Bonney (profesora de Teoría Cultural de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Berna, BFH), hablando de la historia y el desarrollo de las fachadas de madera, mostró cómo la madera fue y es usada correctamente en las fachadas: con y no contra su naturaleza. Los detalles de construcción correctos explotan con éxito las propiedades específicas de la madera – estética y ecológicamente sensibles. Bonney citó la expresión japonesa “wabi-sabi“, un término que significa la aceptación del cambio y la transitoriedad.

Richard Jussel, director general de Blumer Lehmann AG, ofreció una visión general en el campo del diseño y la construcción. Mostró una serie de detalles de construcción que son decisivos para una fachada de madera duradera a largo plazo. La elección del tipo de madera, el diseño, la estructura de las superficies, los diferentes tratamientos y colores así como las técnicas de instalación son decisivas. Jussel recomienda un contacto temprano con el constructor de la madera (holzbauer) durante la fase de planificación para asegurar que los detalles sean correctos. La ventilación trasera es esencial, por ejemplo, disipa la humedad y el calor del verano. Los constructores necesitan información sobre el cuidado de las fachadas de madera y, si es necesario, servicios de mantenimiento durante varios años.

Jussel también explicó cómo es posible sin tratamiento de superficie, utilizando como ejemplos las características cualitativas de la madera y los detalles de construcción: “Al elegir la madera, hay que tener cuidado de que los hongos no hayan empezado a crecer en el bosque después de la tala. Aunque tales hongos no son destructivos en la mayoría de los casos, pueden perjudicar la estética“. Explica además lo importante que es el contenido de humedad inicial de la madera para el desarrollo de la superficie de la fachada.

Hanspeter Kolb (profesor de la BFH para la construcción de madera y la protección contra incendios) se ocupó de las cuestiones de lo que se permite y se requiere cuando se planifica y se construyen fachadas de madera. Las reglas y normas existentes proporcionan seguridad y claridad. Al mismo tiempo, la jerarquía imperante entre la ley, la regulación, el estado de la técnica, etc., tiene un impacto estructural en la planificación.

La protección de la superficie de la madera: naturaleza y modificación:

Las fachadas de madera están expuestas a la intemperie de diferentes maneras dependiendo de su ubicación y exposición. Dependiendo de esto, la madera tiende a volverse gradualmente gris debido al ataque de hongos en la superficie o a oscurecerse debido a la intensa luz solar, por ejemplo, en las montañas. Diferentes recubrimientos, opacos o transparentes, proporcionan protección.

Thomas Volkmer, profesor de Materiales y Tecnología de Superficies de la BFH, habló sobre las posibilidades y límites de la meteorización y explicó las variantes de modificación térmica y química. Las fachadas de madera no tratadas se someten a un proceso de agrisamiento natural que, según la construcción de la fachada, se produce con mayor o menor regularidad.

Leander Walther (GWJ Architekten, Berna) proporcionó información sobre la protección de superficies que no forman película. La protección UV reduce la degradación de la lignina y retrasa el envejecimiento. La madera puede protegerse contra la humedad mediante impregnación hidrófuga (hidrofobización) o con tratamientos a base de aceite. Sin embargo, el envejecimiento natural sigue sucediéndose. Es posible pre-agrisar la madera, pero no proporciona ninguna protección, pero al menos reduce las diferentes decoloraciones.

Los tratamientos de formación de película de las superficies de madera requieren un mantenimiento y un tratamiento posterior, subrayó Ismaël Mivelaz (Mivelaz Bois SA, Le Mouret). Es aconsejable tener en cuenta este trabajos en la fase de diseño de la fachada y contactar con una empresa experimentada y de buena reputación para llevarlo a cabo.

El tratamiento de la superficie puede lograr algo más que una mera protección, explicó David Leuthold (pool Architekten, Zurich). Las fachadas de madera técnicamente correctas pueden envejecer con dignidad y así adquirir una pátina. Sin embargo, esto requiere la aceptación por parte del cliente y la información adecuada del arquitecto con antelación.

Durante una mesa redonda, se planteó la cuestión de si lo que el cliente exige debe aplicarse siempre sin cuestionamientos. Leuthold lo contradijo claramente: “Los planificadores, sobre todo los arquitectos, no sólo deben presentar soluciones arquitectónicas buenas, sino que también están autorizados a transmitir una estética y promover su cambio“.

Estructura y construcción – las fachadas de madera forman imágenes:

Pirmin Jung (Pirmin Jung Schweiz AG, Rain) dijo que la calidad y el aspecto de un edificio se suele juzgar en función del estado de su fachada. El costo de una fachada de madera asciende, en promedio, a sólo alrededor del 10 por ciento de los costos de construcción, pero es decisivo para la impresión general de idoneidad – una buena razón para no ser tacaño con la planificación, la calidad y los costos.

Andreas Müller (BFH) investigó si el diseño y la durabilidad son contradictorios. Observó que las fachadas espaciales y de nueva estructura se están realizando cada vez más. Estas formas aumentan las áreas expuestas a la intemperie y por lo tanto requieren un nivel de cuidado particularmente alto en la planificación y ejecución. Los productos encolados de madera laminada encolada (MLE), de madera laminada de tablones de canto (DUO/TRIO) o de madera microlaminada (LVL) son más adecuados que las secciones transversales de madera maciza. Homogeneizadas y dimensionalmente estables, estas piezas de madera con sus secciones transversales relativamente pequeñas demuestran ser eficientes.

Chocolarium, Flawil

Límites y visiones – contrastes en la arquitectura:

Los edificios de madera de 30 metros o más de altura están expuestos a cargas completamente diferentes a las de los edificios de pisos de altura normal. Thomas Wehrle (director de la División de Construcciones Especiales de Erne AG Holzbau, Stein) explicó las consideraciones pertinentes. La alta presión del viento y las fuerzas de succión requieren una tecnología de sujeción adecuada. El control del estado de las fachadas de los edificios altos y su mantenimiento debe planificarse en consecuencia. El mantenimiento regular influye en los costos del ciclo de vida de tales edificios.

Pero, ¿es posible hablar del envejecimiento de la madera sin considerar directamente la ecología? En la última presentación, Hermann Kaufmann (Universidad Técnica de Múnich) lo dice en pocas palabras: “Especialmente la construcción en madera, que pone la ecología en su estandarte, debe prescindir de los productos químicos.

Kaufmann subrayó que la esencia de una fachada de madera natural es su variabilidad. Y casi nada polariza más las discusiones sobre la construcción con madera que sus fachadas. A Kaufmann no le molesta el desgaste y la pátina de los nuevos edificios de madera. Sin embargo, dijo que con los detalles de construcción apropiados, se debería aspirar a un gris uniforme y que la construcción en madera no debería bajo ninguna circunstancia copiar el diseño de los edificios modernos de hormigón. Considera que el uso del color es una buena manera de permitir que una fachada de madera envejezca de forma controlada a largo plazo.

Si la construcción con madera debe seguir siendo creíble como una disciplina ecológica, entonces la neutralidad del CO2 no es la única cuestión. Se trata de asumir una amplia responsabilidad en las cuestiones ambientales. En el futuro, los planificadores, diseñadores y proveedores de madera deben trabajar para asegurar que la construcción en madera pueda prescindir de los productos químicos. Un propietario de un edificio que quiere una fachada que permanezca igual durante décadas sería mejor que eligiera otros materiales – el arquitecto también puede controlar esto.

Discusión y preguntas de la audiencia:

La respuesta a la pregunta sobre las reglas de oro de la madera en las fachadas era obvia: planificar la protección contra las inclemencias del tiempo, utilizar madera seca, dimensionar suficientemente la película protectora, proporcionar ventilación y no descuidar el mantenimiento. Las tablas utilizadas deben tener las dimensiones suficientes – 20 mm eran definitivamente demasiado delgadas.

La afirmación de que la estética de la arquitectura es responsabilidad exclusiva de los arquitectos, y que los deseos de los clientes no suelen ser de mucha ayuda, fue recibida con escepticismo. En cuanto a la cuestión de cuánta madera es adecuada en las ciudades, los expertos fueron unánimes: la madera es apropiada y deseable para la construcción, pero no para las fachadas. Pero una actitud dogmática no es conveniente para este aspecto.

Las preguntas planteadas para la construcción conducen claramente al área de la protección contra el fuego. Las fachadas de madera pura no son aconsejables para los edificios de madera cada vez más altos, tanto por razones de seguridad como de estética. El panel estuvo de acuerdo con esto.

Los problemas ecológicos también surgen en la construcción con madera. El material de construcción renovable, la madera, tiene claras ventajas en esta área. Se subrayó unánimemente que corresponde tanto a los planificadores como a las empresas constructoras utilizar la madera según sus propiedades y posibilidades para lograr edificios lo más ecológicos posible.

La próxima edición se celebrará en el 2021.

EL FACTOR DE LA EXPERIENCIA EN EL DESARROLLO DE LOS RECUBRIMIENTOS

El artículo, The experience factor in coating development, aparece en el número 09/2020 de la revista European Coatings Journal y en las páginas 16-22. Está escrito por científicos de la Holzforschung (Austria): el Dr. Gerhard Grüll, el Dr. Boris Forsthuber y Florian Tscherne.

Muestra los resultados de 20 años de investigaciones sobre la durabilidad de los recubrimientos (o acabados) de madera para exteriores.

De una manera resumida:

Intervalos de mantenimiento estimados

Un grupo de jóvenes investigadores se propuso estimar los intervalos de mantenimiento de los acabadso, a pesar de la falta de experiencia y de la limitada literatura disponible. Los resultados deberían ser lo suficientemente sólidos como para dar recomendaciones para la práctica. Consiguieron la experiencia evaluando 120 edificios de la región alpina septentrional de Austria y hablando con sus propietarios sobre su historia. Como resultado, publicaron una tabla sobre los intervalos de mantenimiento, que se publicó por primera vez en un folleto prácticoi. La guía daba los intervalos de mantenimiento estimados dependiendo del espesor de la película seca y la opacidad del acabado junto con procedimientos prácticos para el mantenimiento y la renovación.

El espesor de la película de acabado y la pigmentación tenían una influencia directa en la durabilidad. En general, la pigmentación oscura aumentaba la durabilidad, mientras que los colores claros ofrecían menos protección contra la luz. En cambio, en el caso de los recubrimientos opacos, los brillantes duraban más tiempo. La protección contra la luz de los recubrimientos opacos es excelente porque ni la luz UV ni la luz visible pueden traspasar la película. Los investigadores asumieron que las capas brillantes absorben menos energía de la luz solar, lo que resulta en una menor temperatura superficial y, por lo tanto, en una menor degradación y agrietamiento.

Los profesionales de la construcción en madera comenzaron a utilizar este folleto. Con el tiempo se convistió en una referencia. El folleto fue revisado a lo largo de los añosii, ahora en su 3ª edición.

Portada del folleto Fassaden aus holz

En un folleto sobre balcones y terrazasiii [3], la tabla se amplió para incluir superficies casi horizontales como barandillas (Tabla 1 – Guidance values for maintenance intervals of exterior wood coatings on cladding and balconies) para tener en cuenta la influencia de la inclinación de una superficie en la durabilidad. Esta tabla ampliada demostró ser una herramienta relativamente universal para estimar la vida útil de los recubrimientos de madera para exteriores. Los investigadores del proyecto de investigación europeo WoodExter confirmaron los valores de esta tabla. Todas las recomendaciones de mantenimiento de este grupo de investigación se recopilaron en un folletoiv.

Tabla 1 – Fuente: véase nota final IV

Los estados límite ayudan con las decisiones de mantenimiento

Tradicionalmente se investigaba la degradación de los recubrimientos mediante la meteorización después de un periodo definido de exposición ante la intemperie. En cambio, la predicción de la vida útil se basa en el tiempo de exposición a la intemperie que se necesita para alcanzar un estado límite, que define la vida útil del producto. Esto implica períodos más largos de meteorización hasta que se produce un fallo combinado con intervalos de inspección cortos. Al mismo tiempo, debe quedar claro cuándo se alcanza el final de la durabilidad de un sistema de revestimiento. Por lo tanto, se definen una serie de estados límite para los recubrimientosv de madera en exteriores.

Tabla 2 – Fuente: véase la nota final V

Pero los expertos tenían opiniones diferentes sobre cuándo se alcanza el final de la vida útil de un acabado. Por lo tanto, era importante separar los aspectos estéticos, que requieren la limpieza o la renovación de las superficies, de las razones técnicas que requieren el mantenimiento y la reparación.

No son aceptables los colores o brillos desvanecidos, superficies sucias, crecimiento de algas, etc cuando afectan estéticamente a la madera acabada, pero no tienen consecuencias técnicas para la protección del sustrato de la madera. Sin embargo, una pérdida significativa del espesor de la película por la calcificación, los daños causados por el granizo, la desconchadura, las ampollas o el crecimiento de mohos y manchas azules, tienen un efecto negativo en la estanqueidad del acabado. Es ventajoso reparar estos defecto cuanto antes.

El intervalo de mantenimiento dura cuando la adhesión del revestimiento es todavía buena, y los defectos menores pueden ser arreglados con una simple capa de mantenimiento sobre el viejo acabado. Si el acabado se ha degradado muecho y ha perdido la adhesión, requiere una renovación, más costosa que el mantenimiento. El mantenimiento y la renovación son el secreto de la durabilidad de las construcciones en madera y de los elementos de madera en el uso exterior. Los investigadores utilizaron la definición de estos estados límites cuando investigaron la durabilidad de los recubrimientos de madera y los publicaron para ayudar en la toma de decisiones sobre la necesidad de mantenimiento en la práctica.

Pruebas estandarizadas para determinar la durabilidad en la vida real

Los investigadores se preguntaron, ¿pueden las pruebas de los recubrimientos de madera para exteriores reemplazar la experiencia a largo plazo?

El desarrollo y las pruebas de los recubrimientos de madera para exteriores están estrechamente relacionados con las pruebas de resistencia a la meteorización. La meteorización natural es el método más preciso para investigar la durabilidad y las características de un acabado. Se han desarrollado varios métodos y dispositivos de meteorización artificial para acelerar el desarrollo y las pruebas de los recubrimientos de madera con el objetivo de aumentar la reproducibilidad. La norma europea EN 927-6 describe el método que se utiliza con frecuencia para evaluar los revestimientos de madera utilizando un dispositivo con lámparas fluorescentes, agua pulverizada y condensación de agua en un ciclo definido. Al interpretar los resultados de la meteorización artificial, una pregunta común es cuánto tiempo, en años, durará un acabado en el uso exterior. Muchos investigadores experimentados conocen algunas reglas generales, y ha habido varios intentos de correlacionar los resultados de diferentes ciclos de meteorización artificial con la exposición natural. En 2014, se publicó una comparación de la durabilidad de los recubrimientos de madera en la meteorización natural y la meteorización artificial utilizando los métodos de las normas EN 927vi.

Los recubrimientos opacos demostraron ser más duraderos

Después de esta publicación el grupo de investigación realizó las mismas pruebas de meteorización natural, por lo que ahora se tienen resultados a largo plazo de siete años de meteorización natural en comparación con las 10.080 horas (60 semanas) de meteorización artificial de 30 sistemas de recubrimientos.

Las pinturas opacas han mostrado la mayor durabilidad a la meteorización natural y todavía están en buenas condiciones sin necesidad de mantenimiento. Los resultados confirmaron que el espesor de la película de acabado y la pigmentación de los sistemas semitransparentes influyeron fuertemente en el tiempo que tardaron en fallar durante la meteorización. Los recubrimientos opacos tenían la mejor protección contra la luz para el sustrato y el acabado y alcanzaban el mayor tiempo hasta producirse el fallo, es decir, los intervalos de mantenimiento, de todos los sistemas.

Estas investigaciones confirman las hipótesis que se hicieron al redactar la tabla de los intervalos de mantenimiento en los primeros trabajos del grupo de investigación (tabla 1). En todos los sistemas probados se encontró una conformidad razonable entre los resultados de la meteorización artificial y natural. Esto significa que es posible predecir la durabilidad de los sistemas de acabado de madera utilizando pruebas de meteorización artificial en el laboratorio.

Modelo de predicción de vida útil

En los últimos años, se han desarrollado modelos de predicción de la vida útil de los recubrimientos de madera para exteriores en el proyecto europeo SERVOWOODvii viii. Estos se basan experimentos con 52 formulaciones de recubrimientos de madera conocidas. Los experimentos se basan en la meteorización natural en plataformas orientadas en nueve direcciones diferentes. Esta configuración captó cuánto crecimiento de hongos es pronunciado en las superficies orientadas al norte y al este, mientras que la degradación se determinó por el agrietamiento y el desconchamiento en las caras sur y oeste. Los resultados del análisis estadístico de los datos de cuatro laboratorios europeos se introdujeron en un modelo de factores. Las pruebas de meteorización natural, iniciadas en el marco del proyecto SERVOWOOD, se prolongaron y aportarán datos al modelo en un futuro próximo.

El modelo también se transferirá a una herramienta de cálculo basada en la web para su uso fácil y guiado. Dentro del modelo, las propiedades de los recubrimientos que pueden medirse en el laboratorio, junto con los factores de dosificación, proporcionarán una estimación de la vida útil en relación con un material de referencia.

El modelo de predicción de la vida útil de SERVOWOOD da resultados relativos a un sistema de referencia; una aplicación basada en la web para utilizar este modelo está en desarrollo

Se dispondrá de un conjunto de factores para las variaciones del espesor de la película seca, las propiedades mecánicas, las especies de madera y los ángulos del anillo de crecimiento, así como para los parámetros de dosificación de la exposición, la protección y los detalles constructivos. Como el material de referencia suele ser un sistema bien conocido por el usuario del modelo, no sólo por las pruebas de laboratorio sino también en la práctica, este enfoque del modelo combina la experiencia a largo plazo con los resultados de las pruebas de laboratorio de un nuevo producto.

Resistencia al granizo para mejorar la durabilidad

Los recubrimientos de la madera son propensos a dañarse incluso por granizos relativamente pequeños. El daño causado por el granizo se caracteriza por grietas concéntricas apenas visibles. En estas grietas, la humedad puede deslizarse por debajo del revestimiento y eventualmente conducir a la pérdida de adhesión y al desconchamiento, así como al crecimiento de hongos de manchas azules. En un proyecto reciente sobre la resistencia al granizo de los recubrimientos de madera se han hecho buenos progresos en la mejora de la durabilidad. Este desafío puede abordarse, por una parte, mediante propiedades mecánicas específicas del acabado con espesores de película seca relativamente altos. Por otra parte, el proceso de daño después de los impactos de granizo puede desacelerarse mediante el uso de imprimaciones, que evitan la entrada de humedad, aseguran una buena adhesión en húmedo e incluyen fungicidas.

En los estudios de meteorización natural se encontró que la tolerancia para el período posterior al daño por granizo hasta la aplicación de una capa de mantenimiento puede llegar a ser de hasta un año con sistemas de revestimiento de alta calidad.

Después de muchos proyectos como los descritos aquí y de excelentes colaboraciones con fabricantes de revestimientos de renombre y sus laboratorios de I+D, vemos un buen desarrollo en la durabilidad de los revestimientos de madera para exteriores.

GUÍA DE ACABADO Y MANTENIMIENTO DE FACHADAS DE MADERA

Son bastante escasos los recursos fácilmente accesibles y en forma de guías, excepto en las webs de los fabricantes, para el gran público que oriente en el acabado y mantenimiento de fachadas de madera.

FCBA, el centro técnico francés de referencia en el sector de la madera, publicó la guía técnica “Finition et entretien des bois en extérieur” para el mantenimiento de fachadas de madera con los procesos más habituales. Se puede descargar aquí.

Swedish Wood publicó un post, Surface treatment of exterior wood, que es otro buen recurso.

¿Y en castellano?

En España, los recubrimientos para madera exterior se clasifican y seleccionan de acuerdo con la norma UNE-EN 927-1:2013 “Pinturas y Barnices. Materiales de recubrimiento y sistemas de recubrimiento para madera exterior. Parte 1: Clasificación selección”. En su Anexo A se dan recomendaciones sobre los criterios de selección basándose en el empleo, aspecto, brillo, condiciones de exposición y estado del substrato. Otras partes de esa misma norma evalúan el comportamiento de la pintura o barniz durante su exposición a la intemperie (UNE-EN 927-3:2013) o su permeabilidad al agua líquida (UNE-EN 927-5:2007).

Pero son normas técnicas para profesionales y, por lo tanto, se necesita una guía más accesible, sencilla y comprensible para el gran público.

Como la guía francesa me ha parecido la mejor, Madera Estructural les propone una “Guía de acabado y mantenimiento de fachadas de madera”. Es una traducción, con alguna modificación, de la guía francesa pero más breve.

Se puede descargar aquí.

Referencias:

iBrandstätter M et al., Holzfassaden. Vienna: Holzforschung Austria, 2002.

iiSchober K P et al. (2018): Fassaden aus Holz: proHolz-Information. 3rd edition, Vienna: proHolz Austria (ProHolz Information). ISBN 978-3-902320-74-2.

iiiSchober K P, Auer C, Grüll G (2006): Balkone und Terrassenbeläge aus Holz. Holzforschung Austria, Wien, ISBN 978-3950252613.

ivGrüll G, Tscherne F (2020): Wartungsanleitung für Beschichtungen auf Holz im Außenbereich. 4th edition, Holzforschung Austria, Vienna, ISBN 978-3-9519933-0-0.

v Grüll G et al. (2011): Maintenance procedures and definition of limit states for exterior wood coatings. Eur. J. Wood Prod., 69, 443-450.

viGrüll G et al. (2014): Comparison of wood coating durability in natural weathering and artificial weathering using fluorescent UV-lamps and water. European Journal of Wood and Wood Products, 72, 3, 367-376.

viiForsthuber B, Ecker M, Grüll G (2017): Predicting changes to appearance and overall discolouration of wood. European Coatings Journal, 4, 142-147.

viiiForsthuber B et al. (2018): Service life prediction of exterior wood coatings. In: Barbu, Marius C.; Petutschnigg, Alexander; Tudor, Eugenia (Ed.): Processing Technologies for the Forest and Biobased Products Industries.

La madera que se tala cuando la luna está menguando tiene características especiales. Lo que los fabricantes de instrumentos musicales y los carpinteros han sabido desde hace generaciones ha sido ahora científicamente probado por un investigador suizo. Sin embargo, hay un escepticismo en la mayoría de los científicos.

Imagen de Rachele Z. Cecchini

Das Mondhäus

En el año 2018 Lignum concedió el premio especial de la Madera Suiza al proyecto de la casa Das Mondhäus (casa de luna), situada en el municipio de Alpnach, en el cantón de Obwalden, Suiza central. La familia Küng, la tercera generación de la familia Küng que dirige la empresa local de construcción de madera Küng Holzbau, construyó su propia casa allí. Es un proyecto del estudio de arquitectura Seiler Linhart.

Imagen de Rasmus Norlander
Imagen de Rasmus Norlander

La cimentación es una base de hormigón macizo, reforzada con bambú. Sobre este zócalo se eleva un elegante edificio de madera de tres pisos, construido con el sistema de madera contralaminada propio de la empresa: el Holzpur. El contralaminado se fabrica sin adhesivos, sólo con clavijas de madera de haya.

Holzpur

Todas las paredes exteriores, incluyendo el tejado, están hechas de dos elementos de madera contralaminada, que suman 430 mm de espesor, sin tratar y sin revestir (Mondholz, madera de luna) y prescinden por completo de materiales aislantes adicionales. Los forjados están diseñados según el sistema Brettstapel, o más conocido como DLT (Dovel Laminated System).

Un hogar sin metal, sin adhesivos y sin materiales químicos de construcción, sólo madera pura. Utilizando para el contralaminado dos clases de abetos de la zona, fichte (abeto rojo en alemán, especie Picea abies) por fuera y tanne (abeto blanco en alemán, especie Abies Alba) por dentro, y gracias a la más moderna tecnología de procesamiento y a los conocimientos centenarios de la construcción con madera, se creó una casa con materiales de construcción naturales y ecológicos y con un mínimo de energía gris. La casa es un experimento y, también ,una sala de exposición donde los clientes interesados pueden descubrir una casa hecha de materiales de construcción ecológicos.

Más detalles de la casa aquí.

Pero la protagonista de este post es la madera de luna, Mondholz.

La madera de Kung Holzbau se tala en diciembre y enero. No obstante, la que se considera como madera de luna, se tala en Navidad justo antes de la luna nueva [que es el próximo día 30 de diciembre, véase aquí].

Vitruvioi ya sabía que la madera de construcción debe ser cortada en invierno: después del período de vegetación el árbol se detiene y gana fuerza (aunque la teoría fue mencionada por primera vez por el naturalista griego Teofrasto de Eresos -372-287 a.C., que escribió: “El comienzo de la luna menguante es el mejor momento para la tala”). De importancia adicional son las fases de la luna, como se afirma en varios tratados sobre la industria maderera. iEn: Vitruvio, Diez libros de arquitectura, 2º libro, Capítulo IX.

Le théâtre d’agriculture et mesnage des champs – d’Olivier de Serres – seigneur du Prade – portada de la edición de 1600.

Le théâtre d’agriculture et mesnage des champs – d’Olivier de Serres – seigneur du Prade – portada de la edición de 1804.

Traducción del texto resaltado, Capítulo XII Tomo II: “La posición de la luna es notable, por creciente se corta la madera para la calefacción, y en menguante, la de los edificios. La creciente favorece el provecho del árbol, que es mejor rechazar después que si se cortara en menguante. Y la menguante, para la duración de la madera cortada, permanece más tiempo en obra, y está menos sujeta a la pudrición, que brota en creciente, como se ha mencionado en otros lugares.

Entonces los árboles contienen la menor cantidad de savia; los hongos y las plagas se mantienen alejados. Debido a que la madera puede entonces descansar por un largo tiempo hasta que se haya secado bien, la energía requerida para su procesamiento se reduce. Se dice que la madera de la luna es particularmente dura, estable, duradera y resistente a la putrefacción. Los elementos de madera maciza terminados sin ningún otro material aislante almacenan el calor y protegen contra la radiación electromagnética, el ruido y el fuego. La humedad dentro de la casa se mantiene en un 45 por ciento durante todo el año. Y debido a que las paredes respiran activamente, ni los hongos ni otros microorganismos dañinos se acumulan en ellas.

Es cierto que las opiniones difieren sobre la madera de luna. Los contemporáneos de mentalidad tecnocrática con una relación instrumental con los recursos naturales lo ven como una artimaña esotérica, pero estudios recientes sugieren que no se puede descartar el fenómeno de la madera relacionado con la luna, que durante siglos determinormas de explotación forestal en Europa central.

Ersnt Zürcher

Uno de estos estudiosii es el del Prof. Dr. Ernst Zürcher, (ingeniero forestal por la ETHZ, profesor en la Berne University of Applied SciencesArchitecture, Wood and Civil Engineering, y autor del libro Les arbres, entre visible et invisible) titulado Trocknungs- und Witterungsverhalten von mondphasengefälltem Fichtenholz (Picea abies Karst.), publicado en la revista de la Sociedad Forestal Suiza.

Ernst Zürcher

Hay que advertir que este estudio tiene una advertencia del editor del paper:

“Durante el proceso de revisión por pares, este documento fue recibido muy críticamente por los revisores por razones científicas. En el debate posterior, sin embargo, resultó que la mayoría de los revisores, a pesar de todas las críticas, pueden estar de acuerdo con su publicación. Dado que se trata de un tema muy controvertido y que el autor desempeña un papel central en el debate, decidí aceptar el documento para su publicación después de algunos ajustes.”

Las fases de la Luna (correspondientes al ritmo sinódico, con una revolución en 29,53 días). 1) Órbita lunar alrededor de la Tierra, para un observador que mira el sistema Tierra-Luna desde una gran distancia sobre el Polo Norte de la Tierra; 2) Luna nueva, observada desde la Tierra; 3) Media luna creciente [después de la Luna Nueva]; 4) Primer cuarto; 5) Creciente giboso [antes de la Luna Llena]; 6) Luna llena; 7) Menguante giboso [después de la Luna Llena]; 8) Último cuarto; 9) Media luna menguante [antes de la luna nueva]. Las flechas de la derecha representan los rayos solares.

Para el estudio se talaron un total de más de 600 árboles de diversas localizaciones de Suiza (Marchissy VD, Château d’Oex VD, Einsiedeln SZ, Bergün GR, Gerra TI y Biel BE) en 48 días. Se examinaron principalmente abeto rojo, castaño y abeto blanco. Antes de la tala, se tomó una muestra de madera de todos los árboles, que sirvió como valor de referencia en los análisis posteriores. El tiempo de tala también se determinó según la posición de la luna en el zodíaco. Los árboles se talaron simultáneamente en 48 fechas, distribuidas de octubre de 2003 a marzo de 2004. En el laboratorio se midieron y compararon la densidad, la resistencia a la compresión, el comportamiento de la contracción, la absorción de agua y el comportamiento de la madera en relación con la intemperie.

Criterios como la pérdida de agua, la contracción y la densidad de la madera tienen una influencia decisiva en la calidad para el posterior uso de la madera en la construcción de casas, muebles o instrumentos. Las investigaciones mostraron que la posición de la luna influye tanto en la albura como en el duramen muerto. La luna juega un papel en el proceso de secado y en la densidad resultante de la madera.

En las conclusiones del estudio, Zürcher afirma:

“Además de un estudio general con análisis estadístico de la relación entre la fecha de tala de los árboles (elegida según los ciclos lunares que suelen mencionarse en las tradiciones) y las principales propiedades físicas de la madera, en este artículo se examinan en detalle las variaciones de la relación agua-madera, y se presentan los efectos de la exposición prolongada a la intemperie de un lote de muestras del ensayo principal. Tanto para la albura como para el duramen, parece que en la segunda mitad del período de estudio, la relación entre la proporción de agua libre (fácilmente extraíble) y la de agua ligada (asociada a la pared celular y que causa la contracción durante el secado) varía sistemática y significativamente según la fecha de tala. La acción del clima aparentemente no borra el efecto significativo de la fecha de tala inicialmente observada: tanto en el estado húmedo como en el estado acondicionado o anhidro, una alternancia sistemática en el peso relativo de las muestras permaneció visible (en las seis fechas para la albura, en la segunda mitad sólo para el duramen). En cuanto a la resistencia a la compresión, el “efecto lunar” se mantuvo sólo durante la segunda mitad del período de tala experimental. Las deformaciones relativas de las muestras en esta prueba alternaron claramente en amplitud para la albura solamente. La colonización (hongos, mohos, líquenes) de muestras de albura expuestas a la intemperie y luego a una atmósfera húmeda y confinada fue significativamente menor para la madera de los árboles talados en diciembre y principios de enero durante la luna menguante o menguante. Estos resultados se comparan con pruebas similares y se sitúan en un contexto científico que se ajusta a la hipótesis de trabajo formulada inicialmente.”

Zürcher, en otro estudio posterioriii, Reversible variations in some wood properties of Norway spruce (Picea abies Karst.), depending on the tree felling date, se analizó la variabilidad de algunas propiedades de la madera relacionadas con el usuario, mediante el análisis de parámetros medibles. Las propiedades de la madera analizadas son: pérdida de agua, contracción bajo secado controlado, secado al aire y densidad de secado al horno. Como conclusiones:

“A partir de estos resultados y observaciones, se pueden destacar los siguientes 4 puntos:

– Las variaciones reversibles relacionadas con la luna no se limitan a la pérdida de agua, la densidad relativa (y la contracción) durante el proceso de secado: son un fenómeno aún más marcado a nivel de la absorción de agua (capilar y por inmersión) por muestras de madera previamente secadas.

– Las variaciones en la higroscopicidad (absorción de agua) son sin embargo mucho más débiles que las diferencias debidas al lugar y al tipo de silvicultura, ya que las muestras de un bosque de montaña cultivado naturalmente muestran una absorción de agua mucho menor que las muestras de rodales de abetos plantados.

– Las pruebas mecánicas y calorimétricas muestran también variaciones reversibles relacionadas con la luna, consistentes con las variaciones de densidad. Cabe destacar que, además del valor calórico, la combustibilidad (capacidad de quemarse fácilmente) desempeña un papel importante en el uso energético de la madera. Pruebas de laboratorio específicas en muestras de Château d’Oex mostraron variaciones similares alrededor de la Luna llena como para la pérdida de agua, pero en una amplitud mucho menor. Este resultado sería coherente con la regla tradicional de que se obtiene buena leña durante la Luna creciente (antes de la Luna Llena).

– Estos ritmos lunares sistemáticos y coherentes se producen claramente sólo durante los 4 meses de noviembre a febrero, lo que indica que están implicados tanto los ciclos estacionales como los lunares.

– Estos resultados alentadores deben ser confirmados por pruebas de durabilidad antes de llegar a una conclusión definitiva en el sentido de la aplicabilidad general en el exterior para el abeto. No obstante, la diferencia plausible en términos de resistencia a la descomposición de la madera de abeto puede suponerse de la siguiente manera: menor durabilidad por caídas poco antes de la luna llena – mayor durabilidad por caídas inmediatamente después de la luna llena entre noviembre y febrero.

Los madereros de la luna, Mondhölzer

El científico alemán Dr. Gottfried Briemle y su esposa Petra han estado calculando y publicando el llamado “calendario de la madera de la luna” para la industria forestal durante años. Dependiendo del uso que se le quiera dar a la madera, el calendario indica los días ideales en los que se debe cosechar la madera. La revista “Wald und Holz” publica este calendario cada año en su número de diciembre. Un ejemplo para el año 2019:

En la tabla, en el 2º renglón, Bretter und Bauholz, “Tablas y madera de construcción” como “Uso previsto de la madera”, menciona como “Momento adecuado (generalmente para la tala)”: “Dentro de los primeros 8 días después de la luna nueva de diciembre en el signo zodiacal Acuario o Piscis o bien:” [ésta es la madera de luna], “en la luna creciente en el signo de Piscis”. Como “Efectos de la observación de estas fechas”: “La madera no se deforma, no se seca “aparte” y conserva su volumen. No hay infestación de plagas; puedes ahorrar en conservantes de madera”.

Y fabricantes de madera contralaminada sin adhesivos como Thoma Holz publica también su calendario.

Thoma Mondholz kelender 2020-2021

Cualquiera que busque recreación en los bosques del Oberland de Zurich después de Año Nuevo podría encontrarse con imágenes como esta:

Especialmente en las laderas de las colinas, los árboles talados se encuentran entrecruzados en los bosques. Lo que se puede observar aquí es la cosecha de madera de la luna. Para asegurar que la madera tenga las mejores propiedades para su posterior procesamiento, la parte superior de los troncos se deja cuesta abajo, durante unos 3 meses, y no se desraman. Sólo en primavera, en abril, la compañía forestal saca los árboles y no se desraman y se llevan al aserradero, dejándolos secar al aire durante un año.

Hay algunos otros factores importantes que distinguen a esta madera especial: haber crecido en un lugar ideal. Como se explica en un artículo de la revista suiza Natürlich:

“Cosechamos nuestra madera de luna con mayor frecuencia en las laderas orientadas al norte con poca luz solar a 1.300 a 2.000 metros”, explica Andrea Florinett [del aserradero Florinett AG]. “Debido al largo crecimiento, la madera es de grano muy fino, lo que significa que los anillos anuales están muy juntos.” Estos abetos de montaña tienen una buena edad de 200 a 250 años, tienen un peso específico máximo de 400 kilogramos por metro cúbico, un diámetro de al menos 45 centímetros y una densidad que es hasta un 15 por ciento más alta que la de otros árboles cuando son talados. Esto ocurre en el último cuarto de la luna menguante, siempre en la estación fría entre octubre y enero. Si las condiciones de la nieve hacen imposible quitar los árboles talados, se dejan en el bosque con sus ramas. “Las ramas pasan a través de la albura, la capa debajo de la corteza, el agua en la corona”, explica Florinett. “Este proceso es ideal para el presecado, también cambia el sabor de la madera y mantiene alejadas a las plagas”.

Natürlich menciona un ejemplo concreto de unos propietarios satisfechos de una casa de madera:

Hanspeter y Claire Egloff construyeron una casa de troncos en Subingen SO hace casi diez años. “Debido a sus características especiales, el carpintero, especialista en construcción con madera redonda Franz Kaufmann de Niederrohrdorf, nos recomendó que utilizáramos madera de la luna”, dice Egloff, que trabaja como jefe de formación en la Suiza forestal. Y así, en enero de 1999, justo antes de la luna nueva, se talaron 74 abetos plateados para su casa. Los Egloff siguen entusiasmados con su casa de madera de la luna: “Las propiedades predichas resultaron ser completamente ciertas: no hay deformaciones, no hay grietas en la fachada y un asentamiento uniforme de toda la casa”.

Y el artículo de Natürlich concluye:

“Los “madereros de la luna” suelen quedar relegados al rincón esotérico, lo que no sorprende a Egloff: “La madera de la luna no encaja en nuestra sociedad moderna, industrializada, homogeneizada y sincronizada ‘justo a tiempo'”, dice y añade: “La separación de la madera de la luna de los demás troncos es costosa e interrumpe los procesos de recogida, transporte, procesamiento y almacenamiento de la madera”. Es mucho más fácil y racional, dice, “descartar a los defensores de la madera de la luna como bichos raros del mundo”.

Los escépticos

Las teorías de Zücher ha tenido muchos escépticos, entre otros, Lars Mytting, que, creo, es el que mejor ha escrito una síntesis escéptica de estas teorías en su famosa obra El libro de la madera: una vida en los bosquesiv, dice:

“En Noruega todavía hay quien mantiene viva la tradición de talar árboles en determinadas fases lunares. Se trata de una práctica muy arraigada en toda Europa, y la regla es asombrosamente inequívoca: conviene cortarlos con luna menguante, es decir, en los días siguientes a la luna llena. Se decía que esto aceleraba el proceso de secado, y que la leña absorbería menos huemedad del aire una vez que llegara el otoño. Existen fuentes que se remontan a la época romana que afirman lo mismo, pero la mayoría de los propietarios forestales miraría con incredulidad a quien quisiese parar una máquina de talar porque se acercaba la luna llena. Aún así, la pregunta queda en el aire. ¿Se trata solo de una tradición, o tiene algún fundamento práctico? Lo cierto es que existen numerosos estudio tanto antiguos como modernos, entre ellos uno del científico suizo Ernst Zürcher, que demuestran que los árboles pueden tener ciclos lunares. El diámetro se hincha un poco jsuto antes de la luna llena, y encoge un poco justo después. El contenido de agua no se ve afectado. Pero esto no es aplicable a todas las especies de árboles ni a todas las estaciones. En todo caso, y frente a la creencia popular, la diferencia se aprecia cinco o seis días antes y después de la luna llena. Aún así, los cambios son tan mínimos que prácticamente carecen de efecto -solo representan un 4-5% de discrepancia en el porcentaje de densidad-; podrían marcar una diferencia si hablamos de madera para los instrumentos musicales. Los experimentos demuestran que, para el resultado final, la importancia es mínima, pero a veces se pueden ver pequeñas diferencias en el tamaño de las grietas de secado. En resumen, la leña secará de todas formas, pero es innegable que respetar la tradición arroja una luz esotérica sobre la madera.”

Y la refutación más ácida e incisiva se publicó en el número 1/2 del año 2005 en la revista científica de la Universidad de Dresde como resultado de un proyecto de investigación de la cátedra “Uso del bosque”.

Para reafirmar uno de los presupuestos de una investigación científica sobre la madera, dice:

“Se ha convertido en una práctica común en la investigación maderera hablar de diferencias relevantes para la práctica en las propiedades de la madera sólo cuando las diferencias se encuentran fuera del rango natural de fluctuación de las propiedades de la madera. En el caso de las propiedades de la madera más importantes, las diferencias relevantes para la práctica están presentes cuando los valores medios de las propiedades probadas se desvían al menos un 10% de los de una muestra de comparación.”

El fenómeno tiene que ser evidente:

“Por lo tanto, si se han transmitido las diferencias en las propiedades entre la “madera de luna” y la madera de la tala normal, entonces deben ser diferencias claras, cambios sorprendentes en las propiedades de la madera que sean obvios para todos y, por lo tanto, relevantes para la práctica.”

La clave del estudio:

“Una pregunta que puede ser respondida rápidamente por los profesionales: ¿Cuándo tiene el árbol la mayor humedad de la madera, en verano o en invierno? […] Según el método de examen, la especie de árbol y la edad del árbol, los árboles muestran un contenido de agua máximo o mínimo en casi todas las estaciones.”

Concluye el artículo:

“Futuro manejo del tema de la “madera lunar” Las explicaciones muestran el problema con el suministro especial “madera de luna”. Los debates sobre el tema de la “madera de luna” son controvertidos y, a menudo, emotivos. Negociar con las propiedades aún no probadas de la “madera de luna” conlleva el peligro de llevar la materia prima de la madera al descrédito general. Por lo tanto, parece necesario establecer ciertas directrices para tratar el tema de la “madera de luna”:

a. La investigación sobre la “madera de luna” debe continuar.

b. La investigación sobre la “madera lunar” no debe ser descartada desde el principio como “esotérica”.

c. Los resultados de la investigación obtenida en “Mondholz” deben ser reproducibles.

d. Las posibles diferencias en las propiedades de la madera de la “madera de la luna” y de la madera de la tala convencional deben estar fuera del rango natural de fluctuación de las propiedades de la madera investigadas para que sean de relevancia práctica.

e. La validación matemático-estadística de las diferencias en las propiedades de la “madera de luna” y la madera de las operaciones convencionales es la base de las afirmaciones científicas, pero esto no significa automáticamente que sean pertinentes para la práctica. Sin embargo, para establecer la “madera de luna” como un surtido especial a precios más altos en el mercado, las ventajas de la “madera de luna” deben tener una relevancia práctica.

f. Si en algún momento se han demostrado diferencias reproducibles y relevantes para la práctica en las propiedades de la “madera de luna” y la madera normal, es hora de dar a conocer los resultados a un amplio público.

g. Sólo sobre la base de diferencias reproducibles y relevantes para la práctica entre la “madera de luna” y la madera normal puede la publicidad con las propiedades especiales de la “madera de luna” ser seria y justificar un precio de venta más alto.

h. Las falsas promesas o la falta de información sobre las propiedades de la “madera de luna” pueden tener consecuencias legales.”

Aquí se puede ver el artículo (actualizado en el 2016), que se puede descargar aquí.

En otras latitudes, unos investigadores turcos en un paper, Effect of the lunar cycle on the insect infestation in wood and water content in trees, primer estudio realizado sobre el tema en Turquía utilizando métodos científicos y tres especies de árboles (Cedrus libani A. Rich, Populus nigra L. and Pinus brutia Ten.), concluyeron:

“Los resultados mostraron que los ingredientes del agua de los árboles generalmente se encontraban más altos en el período de creciente que en el de menguante y se encontraron resultados similares para los ataques de los insectos en estos períodos. Aunque algunos resultados apoyan la creencia obtenida en este estudio, según nuestro conocimiento, hay pocos estudios sobre este tema, y por ahora en lugar de juicios muy precisos preferimos decir que estos hallazgos necesitan ser apoyados con futuras investigaciones detalladas.”

En conclusión, “no se conoce ningún mecanismo fisiológico que sea tan sensible al sutil tirón de la gravedad de la luna“, dice el experto en biomecánica Karl Niklas de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, en este post de Science. “Parece que hay un fenómeno real que está esperando una explicación biológica“, dice. “Pero necesita ser replicado en una situación controlada“.

Referencias:

i Vitruvio, Diez libros de arquitectura, 2º libro, Capítulo IX.

ii Zürcher, Ernst. (2003). Trocknungs- und Witterungsverhalten von mondphasengef�lltem Fichtenholz ( Picea abies Karst .) | Drying and weathering behaviour of Norway Spruce ( Picea abies Karst .) wood felled according to moon phases. Schweizerische Zeitschrift Fur Forstwesen. 154. 351-359. 10.3188/szf.2003.0351.

iii Zürcher, Ernst & Rogenmoser, C. & Kartalaei, A.S. & Rambert, D.. (2012). Reversible variations in some wood properties of Norway spruce (Picea abies Karst.), depending on the tree felling date. Spruce: Ecology, Management and Conservation. 75-94.

iv Mytting, Lars, El libro de la madera: una vida en los bosques, Alfaguara, 224 pp, 2016, ISBN-13 : 978-8420424149.

v Avcı, M , İçel, B . “Effect of the lunar cycle on the insect infestation in wood and water content in trees”. Turkish Journal of Forestry 17 (2016 ): 20-29.

Proporcionando el conocimiento, en pocos clics, para permitir la especificación del rendimiento de la vida útil de la madera. Por último, el proyecto español Madera Construcción sostenible (Go MCS).

Actualmente, la construcción en madera dispone de excelentes normativas o regulaciones en diversos ámbitos como el Eurocódigo 5 para el diseño y cálculo de estructuras, y el estándar Passivhaus para la física de la construcción y eficiencia energética. Pero hay muchas cuestiones sobre la durabilidad y eficiencia de los muchos productos derivados de la madera.

En un proyecto nos surgirán cuestiones como:

– ¿Cuánto tiempo durará este producto de madera?

– La estructura de madera de este porche, ¿es de la clase de uso 2 o 3.1?

– En esta tarima de madera al exterior, ¿considero una clase de uso 3.2 o 4?

– Es interesante esta madera termotratada, ¿para tarima al exterior o, dada las consecuencias de su tratamiento, mejor para fachadas?

– ¿Qué normativa sigo para instalar esta tarima de madera al exterior?

– ¿Cómo agrisará esta fachada de madera?

– ¿Qué mantenimiento tiene esta fachada de madera termotratada?

– En esta zona hay termitas, ¿cuál es la madera más resistente?

Existe un abundante know-how que suele estar encerrado en normas, expertos, bases de datos y proyectos de investigación previos, no siempre accesibles para la amplia comunidad de arquitectos, constructores o inversores.

ForestValue ha puesto en marcha recientemente un nuevo proyecto de investigación llamado CLICKdesign para ayudar al usuario a obtener el producto adecuado especificado para la aplicación de uso final con un rendimiento deseado.

El proyecto recapitulará los conocimientos disponibles sobre las especies y las calidades de los materiales, el conocimiento de los detalles óptimos de diseño y las habilidades de construcción, el conocimiento de las condiciones locales, el clima y otros desafíos. Desafortunadamente, hasta ahora todo esto está fragmentado, localizado y en algunos casos es difícil de usar, especialmente por parte de los usuarios en general. La solución a través de CLICKdesign es poner estos hechos al alcance de la mano del prescriptor, para que más usuarios puedan cumplir con sus ambiciones de ofrecer una construcción baja en carbono, implementando adecuadamente el diseño basado en el rendimiento con madera.

La planificación de la vida útil y la clasificación del rendimiento son cuestiones esenciales en la especificación del producto y su uso. La ausencia de especificaciones basadas en el rendimiento de durabilidad para la madera es una limitación importante para su uso más amplio.

Los sectores industriales del hormigón y el acero suministran herramientas de software a arquitectos y estudiantes, lo que permite una especificación basada en el rendimiento y una enseñanza coherente de las mejores prácticas de diseño. Esta laguna y el hecho de que las especificaciones técnicas de rendimiento son cada vez más obligatorias para su uso en la modelización de información de edificios (BIM, Building Information Modeling).

La especificación actualizada de la durabilidad de la madera rara vez se basa en el rendimiento. En la documentación oficial, la vida útil suele denominarse de forma no cuantificada y ambigua, utilizando términos como “vida laboral razonable” o “rendimiento satisfactorio”. La modelización del rendimiento de los productos de madera frente los agentes bióticos y abióticos debe considerarse con especial atención en lo que respecta a la meteorización, el moho, los hongos de descomposición, las termitas y otros insectos.

En los últimos años se ha avanzado mucho en la planificación de la vida útil y en la predicción del rendimiento de los componentes y estructuras de madera. Sin embargo, la complejidad del rendimiento todavía no se capta en estos procesos y sigue siendo un concepto más que un uso. La base del trabajo previo ha sido recopilada y revisada como primera prioridad del proyecto. Además, el proyecto CLICKdesign incluye por primera vez un enfoque en:

– Previsión robusta del tiempo de los cambios estéticos visuales en las superficies de madera, por ejemplo, en el revestimiento exterior.

– Desarrollo de una medida europea de rendimiento de termitas e insectos, y que será la primera en Europa.

– La acomodación de los cambios provocados por el cambio climático en las dosis de exposición, por ejemplo, la distribución y la ubicación de los organismos que destruyen la madera que puede, por ejemplo, ampliar las zonas de riesgo de termitas en Europa.

La clave del éxito de CLICKdesign es que la herramienta encuentra aplicación en toda la rica diversidad de regiones geográficas, climáticas y culturales de Europa. Esto será posible utilizando un enfoque estructurado que permita una localización directa para el usuario. El equipo es consciente de la necesidad de fomentar las diferentes tradiciones para el uso de la madera, las diferencias en las expectativas sobre la vida útil y las garantías, las diferencias en los aspectos culturales para el mantenimiento de los productos y la accesibilidad de los idiomas.

La especificación del rendimiento de los productos de madera es compleja y requiere el uso de múltiples plataformas de datos, pruebas empíricas, experiencia, normas y recomendaciones nacionales. Durante los próximos tres años, CLICKdesign proporcionará una herramienta, que seguirá las pautas del “código abierto (open source)”, que ha integrado en ella las décadas de excelente investigación, la complejidad de los sistemas de especificación de estándares y la variación de enfoque debido a la tradición, los materiales y la cultura en toda Europa. La herramienta será accesible a los usuarios profesionales y se perfeccionará con la industria para garantizar su pertinencia y acelerar su adopción y utilización. Esto aumentará la confianza del mercado con los usuarios en la selección de la madera como producto fiable y mejorará el rendimiento optimizado de la madera en el entorno de la construcción. Se tiene la esperanza de que también inspirará nuevos productos de madera y productos derivados de la madera utilizando la herramienta y creará oportunidades de negocio para que las industrias forestales innoven.

CLICKdesign es un proyecto europeo, que comenzó en marzo de 2019 y tendrá una duración de 3 años, bajo la coordinación del ForestValue Research Programme de la UE. Ha recibido financiación del Programa de Investigación ForestValue, que es un programa transnacional de investigación, desarrollo e innovación financiado conjuntamente por organizaciones nacionales de financiación en el marco del cofondo ERA-NET “ForestValue – Innovating forest-based bioeconomy”. ForestValue ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.

El consorcio está compuesto por 25 socios, entre los que se incluyen organizaciones de investigación, industrias y administraciones. El coordinador es el Building Research Establishment (BRE, Reino Unido). Los otros socios científicos son la Universidad de Gottingen, el Departamento de Biología de la Madera y Productos de la Madera (Alemania), la Universidad de Lund (Suecia), InnoRenew CoE (Eslovenia), el Instituto Francés de Tecnología para los Sectores Forestal y del Mueble (FCBA, Francia), el Instituto Noruego de Investigación en Bioeconomía (NIBIO, Noruega), el Instituto de Investigación en Biología de Insectos (IRBI) y la Universidad de Tours (Francia), el Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia, y FPInnovations de Canadá.

El objetivo general del proyecto CLICKDesign es desarrollar un protocolo de especificaciones basado en el rendimiento para permitir a arquitectos y prescriptores proporcionar una herramienta de software que integre las especificaciones de rendimiento de la vida útil de la madera, así como una herramienta de cara al público para apoyar la especificación de productos “adecuados para el propósito” y para aumentar los niveles de comprensión del público.

Los principales objetivos científicos y tecnológicos de este proyecto conjunto son los siguientes:

  • Proporcionar la comprensión científica de cómo las propiedades inherentes de un material de madera y la exposición ambiental en servicio se relacionan con la respuesta (rendimiento) vinculada a los estados límite definidos para el producto. El trabajo reunirá y extraerá el conocimiento existente de los modelos de investigación y clarificará la importancia de las lagunas en la comprensión.
  • Comprender y reunir por primera vez los modelos y las bases de datos de rendimiento asociados con el deterioro y la integridad, la función estética y el rendimiento en relación con los insectos y las termitas para crear un enfoque holístico paneuropeo.
  • Validar un conjunto de modelos utilizando estudios de casos reales (edificios, estructuras) de toda Europa en colaboración con peritos y oficinas de ingeniería.
  • Inspirar nuevas soluciones de diseño y especificaciones basadas en la madera y apoyar a una nueva generación de diseñadores “expertos de la madera” dando un paso importante hacia la digitalización del conocimiento y las especificaciones.
  • Entregar una herramienta de software en uso piloto siguiendo el estándar de código abierto (IFS, ISC) para la preparación de BIM a través de la consideración de la plantilla de información, la entrada de base de datos y los plug-ins.

Para alcanzar estos objetivos, el proyecto se compone de ocho WorkPackages:

El esloveno InnoRenew CoE liderará el WP3 (Rendimiento estético de la construcción), cuyas actividades principales son definir un cuantificador numérico del estado estético de los elementos de madera expuestos a la intemperie, diseñar un procedimiento para la determinación de los estados límite estéticos para la tolerancia del cliente al deterioro del material, implementar si el enfoque de modelado dosis-respuesta para la simulación de los cambios en la apariencia de los elementos de madera a lo largo de la vida útil, desarrollar una herramienta de optimización para la programación de la limpieza/mantenimiento/reemplazo, e integrar la simulación de los cambios estéticos del edificio con el software de visualización.

De esto se informó en un post anterior.

El finlandés VTT liderará el WP4 (Impacto de la podredumbre en la integridad) y cuyos objetivos son:

– Realizar estudios sobre la distribución espacial de la podredumbre en la madera bajo condiciones de laboratorio teniendo en cuenta el clima material a lo largo del tiempo.

– Recoger las propiedades higrotérmicas de las diferentes especies de madera y de la madera tratada a través de la revisión de la literatura y de la realización de algunos experimentos de laboratorio.

– Realizar análisis de elementos finitos (FEA) para predecir los efectos higrotérmicos en los componentes de la madera, así como la rigidez y la resistencia evaluadas como funciones del material clima/dosis de exposición a lo largo del tiempo.

Y participará en los otros WorPackages, especialmente en el WP6 (Validación de modelos y desarrollo de una herramienta de especificación), cuyos objetivos son:

– Desarrollar, armonizar e integrar los distintos modelos en un modelo de rendimiento superior para productos de madera.

– Validar el modelo de rendimiento frente a los datos de rendimiento reales.

– Proveer información de plantillas y entradas de base de datos para su disposición en BIM.

Los principales resultados esperados de VTT son una base de datos de entrada para el rendimiento higrotérmico-mecánico de los componentes de madera y herramientas de Análisis del Ciclo de Vida (LCA) para puentes de madera que se integrarán en la herramienta de software CLICKDesign.

Y, como Spain is different, nuestro país no participa en este proyecto, aunque sí un científico español.

No obstante, desde agosto de 2018, se inició el desarrollo del proyecto “Herramienta inteligente para la selección de productos de madera destinados a la construcción”, y está liderado por PEFC España – Asociación para la Certificación Española Forestal y la Universidad de Córdoba, que ejerce las labores de coordinación técnica del proyecto.

Tiene como objetivo general: posicionar en el mercado los productos de madera para la construcción por sus valores técnicos y ambientales impulsando la cadena de valor desde el monte hasta el consumidor final. Y como objetivos específicos:

Proporcionar información y datos técnicos fiables sobre productos de madera para facilitar la prescripción.

Demostrar mediante información ambiental la excelencia de la madera como material de construcción en relación con los valores asociados a la sostenibilidad.

Proporcionar una herramienta para la transmisión de la información de las características técnicas y ambientales de productos de madera para la construcción.

Esta herramienta on line mostrará las excelencias ambientales de productos de madera a través de las Declaraciones Ambientales de Producto (DAPs), integrándose en los sistemas Building Information Modeling (BIM), logrando además concienciar en el uso de la madera para contribuir a la mitigación del cambio climático y al desarrollo forestal sostenible.

Lo más destacable es el énfasis en la promoción de nuestras maderas nacionales, puesto que:

Es un hecho que las maderas nacionales no siempre disponen de información ambiental y que el desarrollo de las DAPs de los productos es menor en España con respecto al resto de países europeos. Esto motiva que las maderas nacionales puedan verse desplazadas por madera de importación, pudiendo competir únicamente por precio. La falta de demanda impide el desarrollo de una oferta estable y continuada de madera procedente de los montes españoles y por otra parte el efecto de no disponer de información ambiental imposibilita que sea elegida por criterios de proximidad de acuerdo con los conceptos del Análisis de Ciclo de Vida”.

CLICKDesign es uno de los proyectos europeos más importantes de los últimos años al proporcionar una herramienta que disipe una de las principales dudas por parte del usuario final cuando considera la madera como material de construcción: su durabilidad.

Una de las investigaciones del Bridge, una asociación entre la Universidad de Linnaeus e IKEA (y con la contribución de la Swedish Paint and Printing Ink Makers Association (SVEFF), con el objetivo de crear una mejor vida cotidiana en los hogares, es la de Tinh Sjökvist y Åsa Rydell Blom. Ellas han investigado que la elección del material de madera juega un papel importante en la durabilidad de la madera pintada. Que haya menos crecimiento de moho en el duramen, que su crecimiento también se vea afectado por el color de la pintura y que los anillos anuales anchos en la madera den menos grietas son algunos de los resultados de su investigación.

Se advierte que se está hablando de madera pintada con un color, es decir, con un proceso opaco, en cuestión de color.

Las investigaciones se desarrollaron con la madera de abeto (Picea abies L. Karst.), una de las especies de madera más comunes en Suecia y se utiliza a menudo en las fachadas de las casas. Estudios anteriores han demostrado que el duramen de abeto sin pintar es menos propenso a la absorción de humedad en la exposición a la intemperie, lo que resulta en niveles más bajos de contenido de humedad, en comparación con la albura. Sin embargo, los estudios relacionados con las características antes mencionadas son bastante limitados en el caso del abeto pintado, especialmente en lo que se refiere a la influencia de la exposición a la intemperie.

Pero las diferentes partes del tronco tienen diferentes características y la elección de la madera es, por lo tanto, importante si desea un revestimiento que dure más tiempo. Sin embargo, esto no se tiene en cuenta hoy en día para la madera utilizada en las fachadas de las casas, por ejemplo.

La investigación ha llevado a cabo un test, en el sur de Suecia, en el que las tablas de madera de abeto pintados han estado expuestos a la intemperie en los últimos 5 años. Orientadas al sur con una inclinación de 45 grados.

No es casualidad que se use el color rojo, en Suecia es tradicional pintar las casas de madera con la pintura roja de Falun, como se explica aquí.

Test en Asa

Las tablas del test estaban pintadas con procesos de pintura habituales en el mercado, es decir, pintura alquídica en base agua, pintura acrílica en base agua y aceite de linaza, además de una pintura de calcimina (cal y tiza). La madera era duramen o albura, con dos anchuras diferentes de anillos anuales. La aplicación se efectuó en lado de la corteza de las tablas.

Encontramos que las tablas con anillos anuales anchos tenían menos grietas que las tablas con anillos estrechos. Esto era especialmente cierto en el caso de las tablas pintadas con revestimientos abiertos difusos. Las grietas más pequeñas aparecieron en las tablas de duramen de crecimiento rápido“, dice Tinh Sjökvist, estudiante de doctorado en silvicultura y tecnología de la madera.

Con respecto a la decoloración microbiana en la superficie, se encontró que las tablas de duramen eran las menos afectadas. Los investigadores también encontraron un efecto claro de la coloración. Después de cinco años, las tablas pintadas con pintura roja estaban completamente libres de crecimiento de moho, mientras que todos los paneles blancos tenían un grado variado de contaminación y crecimiento por mohos.

Decoloración a lo largo de los 5 años

Proceso alquídico – tablas rojas – duramen de baja densidad

Proceso alquídico – tablas rojas – albura de baja densidad

Proceso alquídico – tablas blancas – duramen de baja densidad

Proceso alquídico – tablas blancas – albura de baja densidad

Podemos ver expresamente que la elección del material de madera tiene un efecto claro en la durabilidad de una tabla pintada, de varias maneras. Este es un apoyo importante para nuestra investigación futura con el objetivo de desarrollar productos de madera recubierta con mayor durabilidad e intervalos de mantenimiento más largos“, dice Åsa Blom, profesora asociada y jefa del departamento de silvicultura y tecnología de la madera.

No encontré ninguna diferencia en la absorción de agua entre el duramen pintado y la albura pintada de abeto. Sin embargo, hay menos crecimiento de moho en las tablas de duramen que en los paneles de albura. Y si se desea la menor formación de grietas posible, se debe utilizar madera de baja densidad“, dice Sjökvist.

Dos conclusiones que Sjökvist ha sacado de su investigación es que la madera es un material complejo y que los fenómenos que se miden pueden depender de muchos factores diferentes. Por ejemplo, durante mucho tiempo se ha afirmado que la cantidad de agua que absorbe la madera de abeto depende de la porosidad de la madera.

He descubierto que la absorción de agua también se ve afectada por las características químicas de la madera, por el hecho de que la tensión superficial del agua se ve alterada por las llamadas sustancias extractivas de la pícea [hay un aumento de la sorción fue presumiblemente causado por una menor tensión superficial del agua]. Esto es algo sobre lo que seguiré investigando“, concluye Sjökvist.

Se trata de cómo utilizar la madera de una manera más eficiente y reducir el crecimiento de moho en fachadas pintadas. A esto también quiero usar un nuevo método para limitar el crecimiento limitando el suministro de alimentos para microorganismos como el moho y las algas agregando antioxidantes”, dice Tinh Sjökvist.

 

Conclusiones del test:

– Las características de la madera de albura y duramen tienen en general un impacto en la decoloración biológica del abeto pintado, independientemente del impacto de las pinturas.

– Las muestras hechas de albura con una pintura de base alquídica tuvieron la mayor decoloración en este test.

– En contenido de humedad fue mayor para la albura que para el duramen en todas las combinaciones de pinturas.

– Las muestras de baja densidad tenían un contenido de humedad más alto pero ninguna correlación con la decoloración.

– La aplicación de aceite disminuye el nivel de decoloración de la albura de baja densidad.

 

De la tesis doctoral de Tinh Sjökvist, Coated Norway Spruce: Influence of Wood Characteristics on Water Sorption and Coating Durability, se puede extraer que la principal conclusión es que el duramen y la albura de diferentes densidades influyen en la absorción de agua y la durabilidad del abeto pintado. Sin embargo, los principios de la absorción de agua de la madera de duramen y de albura sin recubrir no podían aplicarse a las muestras recubiertas. En general, los resultados indican que el duramen de baja densidad podría ser la mejor combinación de materiales para mejorar la durabilidad de la madera de abeto pintada en exteriores. Los conocimientos adquiridos en esta tesis pueden permitir una mayor vida útil de la madera de abeto pintada en exteriores. El aumento de la vida útil se consigue mediante una cuidadosa selección del material de la madera en función de la proporción de duramen y de la densidad de la madera elegida. Como observación final, es necesario explorar el papel de los extractos de abeto superficialmente activos, y se sugiere una investigación de seguimiento en el contexto de la absorción de agua para futuras investigaciones.

 

Desde el punto de vista del mercado, “Desafortunadamente, la madera de duramen o la de albura no se distinguen hoy en día, ni hay ninguna especialización en anillos anuales. Los aserraderos están ciertamente interesados, pero al mismo tiempo requieren grandes costos de inversión. En el caso del abeto, no se ve la diferencia entre el duramen y la albura sin rayos X, lo que significa una inversión multimillonaria elevada. Pero si más y más personas están empezando a ver en las tablas la madera correcta significa que uno no tiene que pintar con tanta frecuencia y necesita menos uso de biocidas, la voluntad de pagar puede cambiar. En la actualidad, el consumidor puede obtener la madera “correcta” clasificándola él mismo en la tienda de construcción, lo que no es muy agradable para los demás consumidores, pero no existe ninguna diferencia de clasificación ni de precio que ofrezca la tienda de construcción”, ha dicho Tinh Sjökvist.

Son frecuentes las comparativas entre diferentes maderas para aplicaciones al exterior (tarimas, estructuras, etc.) para la clase de uso 4: en contacto con el suelo o el agua dulce y expuesta a una humidificación en la que supera, frecuente o permanentemente, el 20% de humedad, según la norma EN 335-2. Y los resultados se publican en ámbitos académicos o profesionales.

Pero, quizá, el estudio más interesante es uno sueco, iniciado en el año 2013, del RISE – Research Institutes of Sweden para el departamento de carreteras de la Ciudad de Mälmo. Se exponen distintas maderas: madera de pino tratada a presión, frondosas europeas, tropicales, maderas modificadas, plásticos reciclados, fibras de vidrio y maderas tecnológicas o composite, y se colocaron las muestras en pontones sobre el mar al norte del puente de Øresund.

Lo más notable del estudio es que se comparan maderas de distinta composición y, además, en un ámbito tan agresivo como la costa marítima. No es habitual hacer este tipo de estudios con tantas maderas distintas y con semejante localización de la prueba.

Lugar de la prueba en Öresund – cerca de Malmö

El estudio, a pesar de que ha pasado un período de tiempo relativamente corto, proporcionó información valiosa sobre las propiedades y la idoneidad de diversos materiales para uso en entornos expuestos con respecto a la humedad y ataques biológicos dañinos, pero también respecto a aspectos mecánicos y de apariencia. Otras características importantes a tener en cuenta es cómo el material interactúa con otros materiales, especialmente los elementos de fijación y el riesgo de corrosión de éstos, así como sus aspectos de solidez de color y mantenimiento.

Hasta el momento, el RISE inspeccionó los diferentes materiales de prueba en cuatro ocasiones. Se examinaron las siguientes características:

  • ataque de microorganismos (descoloración por hongos, algas, etc.),
  • constancia del color,
  • fisuración,
  • deformaciones,
  • y otras observaciones que afectan la función o la apariencia del material.

Prueba tendrá una duración de años, y actualmente es demasiado pronto para clasificar los diferentes materiales basados en el concepto de “mejor en la prueba“, en particular con respecto a su resistencia.

Aunque el proyecto está todavía en curso, RISE ya ha recibido alguna información valiosa acerca de las diferentes propiedades de los materiales, tanto en apariencia como aspectos mecánicos:

  • No se ha observado ataques de podredumbre excepción de ataques de menor importancia alrededor de las cabezas de los tornillos en la madera de roble de Chile y el cedro rojo. El duramen de cedro rojo se clasifica como altamente resistente según la norma EN 350. Es probable que los ataques se atribuyan a la mala tecnología de construcción y que pueda haber albura en la superficie de los tablones. Se debe decir que no se han realizado inspecciones en la parte inferior de los puentes o en el sitio entre los tornillos y la cubierta del puente, que pueden contar con la aparición de trampas de humedad con riesgo de lesiones por putrefacción.
  • Todos los maderas se han agrisado rápidamente. No hay diferencias con respecto al color observadas entre la madera más barata, madera impregnada clase A, y las alternativas de madera mucho más caras: Accoya, Kebony, Organowood y las diversas tropicales.
  • Los plásticos y los materiales composite conservan, en gran medida, su color original.
  • Todos los materiales, excepto los plásticos y composite reciclados tienen, en distintos grados, incrustaciones de decoloración de hongos y algas. El tratamiento de superficie a base de silicio con Sioo no tiene ningún impacto en la apariencia en cuanto al crecimiento.
  • Las propiedades mecánicas difieren mucho entre los materiales. Las maderas de roble, robinia, bankirai, azobé y la madera tratada térmicamente (Thermowood) han mostrado tendencias significativas a agrietarse en los bordes y ranuras. Incluso el material acanalado parece más probable que se agriete más que la no ranurada. El agrietamiento y el pelado de la superficie de la madera, especialmente en los bordes, pueden, en el peor de los casos, causar daños a los pies descalzos. Es aconsejable tener esto en cuenta al elegir materiales para puentes, balcones o bancos de parque.
  • El roble de Chile parece tener una mala estabilidad dimensional.

Aquí se puede descargar el informe.

A continuación, se muestran imágenes de las distintas muestras a los 4 años de la prueba:

Pino impregnado NTR Clase A

Pino impregnado NTR clase A tratado con Sioo

Duramen de pino de Gotland

Duramen de pino tratado con Sioo

Common oak

Duramen de pino tratado con Organowood

Thermowood – pino

Accoya – pino radiata

Kebony – Southern Yellow Pine

Robinia, o falsa acacia

Azobé

Plástico reciclado – Rustik

Plástico reciclado – Tabla de GEO

Plástico reciclado reforzado con fibra de vidrio – Tabla de TX

Madera composite – Natur

Madera composite – Tabla de Green -gris-

Madera composite – Tabla de Green -rojo-

Cumaru

Ipé

Cedro rojo – thuya plicata

Roble -Nothofagus obliqua- de Chile

Compuesto de fibra de vidrio – tabla de Fiberline HD