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Un investigador francés desmonta polémicas suscitadas por el armazón de madera, o “charpente”, de la catedral, explica los conocimientos que se sabía hasta ahora en cuanto a su funcionamiento como estructura, y cómo reconstruir el armazón original con madera de roble verde, sin secar, y consumiendo un volumen de madera de manera sostenible.

Según un artículo publicado en el periódico Le Point, es probable que se reconstruya el armazón de madera original de la catedral parisiense de Notre-Dame. Una reconstrucción idéntica es la solución más rápida, más barata y, sobre todo, más fiable. En cualquier caso, es la única opción que permitirá cumplir con el plazo de cinco años fijado por el Presidente de la República de Francia, Emmanuel Macron.

Madera Estructural les ofrece, por su máximo interés, la traducción de un artículo, “El armazón de madera de Notre-Dame de Paris: estado de los conocimientos y diversas reflexiones sobre su reconstrucción”, de Frédéric Épaud, un especialista en estructuras de madera medievales del CNRS (Centre national de la recherche scientifique), publicado en la web de la L’association des Scientifiques au Service de Notre-Dame.

A raíz de la emoción suscitada por el incendio de Notre-Dame, han circulado muchos comentarios contradictorios sobre el armazón desaparecido, la madera que tuvo que ser secada durante varios años para poder ser utilizada y los bosques enteros que tuvieron que ser arrasados para construirlo o reconstruirlo. Por lo tanto, es útil revisar lo que se sabe sobre el armazón y la madera utilizados en Notre-Dame en el siglo XIII y las posibilidades de reconstruir una estructura de madera según las técnicas de la Edad Media.

Catedral de Notre-Dame de Paris – el “Bosque” – foto de Frederic Epaud

¿Qué estudios se han realizado sobre el armazón de madera gótico de Notre Dame?


Afortunadamente, en 2015 R. Fromontet y C. Trenteseaux realizaron estudios arquitectónicos precisos de las estructuras medievales, de la que se publicó una breve síntesis en 2016 en la revista Monumental, además de las realizadas en 1915 por H. Deneux y una tesis de DEA sobre dendrocronología de V. Chevrier en 1995. Además, la empresa Art Graphique et Patrimoine realizó un escáner de la estructura en 2014 (150 escaneos). De este modo, se llevó a cabo el estudio completo y preciso del armazón. La desaparición de este armazón representa, sin embargo, una inmensa pérdida científica para el conocimiento de las construcciones de madera del siglo XIII, ya que su análisis arqueológico, trazabilidad y dendrológico quedó por hacer. Muchos estudios adicionales habrían valido la pena para comprender el funcionamiento de las estructuras, los métodos de montaje y elevación, los tipos de montaje, las fases de construcción y reconstrucción, la organización de la obra y su progreso. La datación dendrocronológica llevada a cabo en 1995 sigue siendo imprecisa y necesitaba ser refinada para datar las diferentes campañas y restauraciones del sitio al año. El estudio dendrológico también merecía ser realizado para conocer el origen de la madera, el perfil de los robles talados (morfología, edad, crecimiento…) y, por tanto, el estado de los bosques explotados en el siglo XIII. Por lo tanto, este estudio debe hacerse sobre la base de los documentos existentes y los restos carbonizados. Esta pérdida es tanto mayor cuanto que no es uno sino tres armazones góticos los que han desaparecido: el construido en el coro alrededor de 1220, el que perteneció al primer armazón de los años 1160-1170 cuyas maderas fueron reutilizadas, y el de la nave (1230-1240?) que era mucho más sofisticado que el del coro. Los de los dos brazos del crucero, de la aguja y de las crujías de la nave central adyacente a la aguja, datan de la obra de Lassus y Viollet-le-Duc de mediados del siglo XIX.

La madera y el bosque explotados en el siglo XIII


Los documentos de que disponemos y los estudios de las otras grandes obras de carpintería del siglo XIII nos permiten responder a ciertas preguntas. La madera utilizada en los armazones medievales nunca se secó durante años antes de ser utilizada, sino que se cortó en verde y se colocó en su lugar poco después de ser talada. Eran robles de los bosques más cercanos, probablemente pertenecientes al obispado. Cada viga es un roble cuadrado (tronco cortado en sección rectangular) con un hacha, manteniendo el corazón de la madera en el centro de la pieza. La sierra no se usaba en el siglo XIII para cortar las vigas. Los robles talados correspondían exactamente a las secciones buscadas por los carpinteros y su escuadrado se hacía lo más cerca posible de la superficie del tronco con poca pérdida de madera. La madera cortada de esta manera era dimensionalmente estable, a diferencia de la madera aserrada. Las curvaturas naturales del tronco se conservaron así en la talla, lo que no fue en absoluto un hándicap para los carpinteros del siglo XIII. Se estima que la construcción del armazón gótico de la nave, del coro y del transepto de Notre-Dame consumió alrededor de 1.000 robles. Alrededor del 97 % de ellos fueron tallados de los troncos de árboles con un diámetro de 25-30 cm y una longitud máxima de 12 m. El resto, sólo el 3 %, tenía 50 cm de diámetro y hasta 15 m de longitud para las piezas principales (entraits, o tirantes). Estas proporciones son similares a las medidas en los armazones de las catedrales de Lisieux, Rouen, Bourges y Bayeux en el siglo XIII. Además de su pequeño diámetro, la mayoría de estos robles eran jóvenes, con una edad media de 60 años y un crecimiento rápido según los estudios dendrocronológicos realizados en la mayoría de los armazones del siglo XIII en la Cuenca de París. Esto está muy lejos de la imagen de Epinal de los enormes robles con gruesos troncos de varios siglos de antigüedad.


Estos árboles jóvenes, delgados y esbeltos, procedían de bosques altos donde la densidad del rodal era máxima y donde la fuerte competencia entre los robles les obligaba a crecer muy rápidamente hacia la luz en altura, no en espesor. Estos altos bosques medievales, gestionados según una silvicultura específica basada en la regeneración por desmonte y replantación, y en la ausencia de aclareo para mantener la hiperdensidad del rodal, produjeron masiva y rápidamente robles perfectamente adaptados a la construcción en madera y a las técnicas de labra con hacha. Por estas razones, las superficies forestales utilizadas por estas grandes obras sólo representaban unas pocas hectáreas: apenas 3 hectáreas para los 1.200 robles del armazón de la catedral de Bourges. Esto está muy lejos de la legendaria tala de bosques enteros para la construcción de catedrales góticas…

La estructura del armazón

A principios del siglo XIII, los maestros carpinteros se enfrentaron a dificultades inéditas, vinculadas al gigantismo de las catedrales góticas y, sobre todo, a la dificultad de adaptar el armazón a las paredes delgadas atravesadas por grandes vidrieras y a la fuerte presión del viento en los tejados cada vez más altos e inclinados. Este desafío se vio dificultado por el hecho de que las llamadas estructuras de “pares-formando-cerchas” de la época generaban importantes empujes laterales en las paredes y la madera utilizada era delgada y por lo tanto flexible. El maestro carpintero de Notre-Dame respondió brillantemente a este desafío diseñando una estructura compleja pero equilibrada, estable por sí misma y para los muros, con numerosos dispositivos de rigidización dentro de las cerchas, refuerzo de los entraits (tirantes), duplicación de la triangulación y sistemas de moises [piezas gemelas que abrazan a otra] para aliviar las maderas pesadas, vanos cortos para limitar el empuje lateral de las cerchas, transferencia de cargas de las cerchas secundarias a las cerchas principales por medio de amarres laterales y axiales, una pendiente pronunciada y otras técnicas para hacer la estructura indeformable y distribuir las cargas uniformemente en los muros. No dudó en cargar la estructura con todos los dispositivos necesarios con cientos de piezas secundarias, haciéndola mucho más densa que la mayoría de los marcos de su época, lo que le dio el apodo de “bosque“. El maestro de obras pudo hacer una síntesis perfecta de todos los experimentos realizados en las principales obras de su tiempo. Fue ciertamente uno de los más grandes y audaces maestros carpinteros de su tiempo. La carpintería de Notre-Dame del siglo XIII fue una de las más grandes obras maestras de la carpintería gótica francesa debido a su complejidad técnica y a su excepcional estado de conservación.

El tiempo requerido para construir un marco de forma de viga es conocido y no es tan grande como uno podría imaginar. La construcción del armazón de la catedral de Bourgesa, del siglo XIII, habría requerido 19 meses de trabajo para un equipo de 15-20 carpinteros, desde el escuadrado de los 925 robles hasta el levantamiento de las cerchas.

Esquema de la estructura de la nave de la catedral de Notre-Dame

¿Qué hay de los restos?

En la actualidad, un grupo de investigadores, entre los que se encuentran especialistas en carpintería, antropólogos, dendrologistas, ecologistas, climatólogos y biogeoquímicos, han puesto en marcha un proyecto de investigación destinado a recoger y estudiar los restos calcinados del armazón el día en que sean accesibles. Ya está en la mente de todos, servicios del patrimonio, arquitectos, funcionarios electos e investigadores, que los restos del marco se conservarán después de su estudio con fines de conservación.

¿Reconstruir hoy un armazón del siglo XIII?

Si hoy en día es indecente hablar de reconstrucción mientras el cuerpo carbonizado del armazón aún yace en las bóvedas, parece necesario presentar algunos hechos y sugerencias que tal vez se utilicen para el debate más adelante. Esta pregunta tiene tres aspectos: la madera, la estructura y las técnicas.

¿Con qué bosque?

En cuanto a la madera necesaria. Como ya se ha mencionado, la madera utilizada en el siglo XIII en Notre-Dame es de un 97 % de diámetro pequeño (25-30 cm) y de 12 m de largo máximo, lo que corresponde a robles “pequeños”, fáciles de encontrar. La tala de 1.000 robles no representa una desventaja ya que el país tiene el bosque más grande de Europa con 17 millones de hectáreas de bosques, 6 millones de los cuales son robledales, que han ido aumentando constantemente durante años. La tala no se haría por tala, como se ha repetido a menudo, ya que las masas forestales actuales son diferentes a las del siglo XIII y estos “pequeños” robles están dispersos en las masas actuales. Por lo tanto, su eliminación se realizaría mediante cortes individuales selectivos dentro de los rodales forestales, limitando así el impacto ecológico en los ecosistemas forestales. Se trataría esencialmente de árboles degradados, sin valor para los silvicultores porque son demasiado pequeños para los altos rodales forestales que se manejan hoy en día para la producción de madera de gran tamaño. Hay que recordar que en la fabricación del barco L’Hermione se han cosechado 2.000 robles de esta manera, el doble que para Notre-Dame, sin causar la más mínima preocupación medioambiental. La reconstrucción de un armazón de roble permitiría desarrollar el sector forestal francés, que actualmente atraviesa dificultades debido a la subexplotación de los bosques y a la exportación masiva de madera en bruto, en particular a China. Hoy en día, la utilización de un material de origen biológico, trabajado según las técnicas tradicionales, sería un signo fuerte de nuestro tiempo en la elección de una gestión razonada y ecológica de nuestros recursos naturales y de una economía verde orientada hacia el saber hacer artesanal.

¿Qué tipo de armazón hay que restaurar?

En el pasado, la reconstrucción de armazones quemados en las catedrales ha reproducido a menudo el armazón original del siglo XIII de manera idéntica, por respeto al monumento, como en las catedrales de Meaux en 1498, Rouen en 1529 y luego en 1683, Lisieux en 1559 o en el siglo XIX en muchos edificios protegidos. Por supuesto, hay otros tantos armazones que han sido reconstruidos sin tener en cuenta el original, con estructuras simples, pragmáticas y más económicas. Los armazones de hormigón de la catedral de Reims, construidos en 1919, o los armazones metálicos de la catedral de Chartres, construidos en 1836, fueron realizados según este principio debido a la falta de calidad de la madera, por la falta de maderas cercanas, y no por un claro deseo de innovar tecnológicamente. Las excepcionales donaciones recaudadas para Notre-Dame y el actual potencial forestal ya no deberían obligar a los responsables de la toma de decisiones a tomar tales decisiones económicas. Además, el uso de materiales contemporáneos no garantiza la durabilidad de las estructuras a muy largo plazo, como lo ha demostrado el roble durante ocho siglos, ni garantiza la transmisión de las habilidades tradicionales de los “constructores” de catedrales.

Además, el hecho de innovar y poner la huella de nuestro tiempo en Notre Dame ya no es tan legítimo como en el pasado debido a la clasificación del edificio que somete toda restitución a la Carta de Venecia. Su artículo 9 estipula que una parte destruida debe ser fielmente restaurada con respecto a la sustancia antigua, siempre que esté documentada por registros precisos. Sin embargo, el estudio completo del armazón existe, incluso si las adiciones posteriores para restaurar la estructura original aún no han sido definidas. La estructura de la aguja es también conocida gracias a un modelo de los carpinteros oficiales. Por lo tanto, la restitución del “bosque” gótico es posible, pero sobre todo impuesta por la normativa de los Monumentos Históricos. Además del material y la forma, el debate debe tener en cuenta, sobre todo, las técnicas a utilizar.

¿Qué técnicas se deben utilizar hoy en día?

Aunque las formas de la carpintería han evolucionado constantemente de siglo en siglo, las técnicas tradicionales de talla con hacha manual han permanecido inalteradas desde la Edad Media hasta principios del siglo XX. Contrariamente a lo que se cree, estas técnicas apenas se utilizan hoy en día en las empresas de carpintería debido a su necesaria modernización y a la mejora de las herramientas de mecanizado digital y de las máquinas herramientas eléctricas. Las empresas de Monumentos Históricos o incluso los carpinteros artesanos ya no escuadran la madera con un hacha y van directamente al aserradero. Por lo tanto, se plantea la cuestión de la supervivencia de estos conocimientos técnicos, ya que están desapareciendo en todos los países europeos de la misma manera. Son muy pocas las empresas artesanales que todavía practican la talla con la doloire, tratando de mantener la transmisión de un saber hacer secular y la esencia misma del oficio dominando toda la cadena de operaciones: desde la selección del árbol en el bosque, su talla manual, hasta su instalación. Estas técnicas tradicionales son, sin embargo, económicamente viables y rentables para estas pequeñas empresas.

El hacha conocida como doloire

La diferencia entre un trabajo hecho según la tradición y las técnicas industriales es sin embargo inequívoca ya que la madera escuadrada con un hacha es más fuerte y duradera que la madera aserrada, no se deforma durante el secado, la madera curvada puede ser utilizada respetando la veta de las fibras, la madera es menos costosa ya que se adapta a la sección de las piezas, las pérdidas son mínimas, el trabajo es más bello respetando las formas naturales del tronco y, sobre todo, los carpinteros redescubren el amor por su oficio. Esto explica el éxito de las obras tradicionales como Guédelon o las de los “carpinteros sin fronteras” que reúnen hasta 60 carpinteros profesionales de todo el mundo para restaurar una obra (https://www.youtube.com/watch?v=1T7xBH7ZEN4).

El comportamiento de una madera escuadrada con un hacha no es, por lo tanto, en absoluto comparable al de una madera de aserradero y la estructura de un armazón del siglo XIII como el de Notre Dame sólo funciona correctamente con este tipo de madera. Por lo tanto, una reproducción idéntica de la estructura del tejado de Notre Dame sólo tiene sentido si está hecha de bois de brin [o madera en rollo que corresponde a una madera con corazón incluido según la nomenclatura de la norma NF B50-002. También se llama sección con corazón] que ha sido escuadrada con un hacha.

Bois de brin équarrid’après Charpente Pl I. fig. 2 de l’Encyclopédie de Diderot et d’Alembert 1753-1772
Testa de bois de brin – Poitiers

Recientemente, los conservadores de Monumentos Históricos y los arquitectos han pedido que se trabaje la madera con las técnicas tradicionales de hachas para la restauración de los armazones antiguos como el Aître Saint-Maclou en Rouen, pero pocas empresas son capaces de satisfacer esta demanda. Necesitan formación para volver a aprender estas habilidades, que es precisamente lo que propone el proyecto de ley del gobierno para la restauración de Notre-Dame.

Una escuela de obras de este tipo en la plaza frente a Notre-Dame, con decenas de carpinteros que escuadren los troncos con un hacha y tallen la madera manualmente según las reglas ancestrales del oficio, permitiría a las empresas renovar el vínculo con este saber hacer secular, en el espíritu y la continuidad de las obras de la catedral. Una obra de este tipo sería sin duda espectacular y muy emotiva para el público en general, ya que mostraría el respeto de nuestro tiempo por un patrimonio gestual y técnico que debe ser preservado en Francia como parte de nuestra identidad cultural y más aún en uno de los monumentos más preciados de la nación.

El verdadero desafío tecnológico de la reconstrucción de la estructura de Notre-Dame no es hacer una estructura de alta tecnología con materiales contemporáneos, que sabemos hacer muy bien en las estaciones de tren o en los aeropuertos, sino ser capaz de hacer una estructura de roble en el respeto de los conocimientos técnicos tradicionales. Esta elección sería sorprendentemente moderna porque permitiría a la profesión reapropiarse de técnicas respetuosas con el monumento, las personas y la madera, utilizando un material de origen biológico cosechado por la valorización de nuestros recursos forestales según una ética ecológica, y trabajado manualmente con una huella de carbono casi nula, según preocupaciones muy arraigadas en el siglo XXI.

Chantier traditionnel «Charpentiers sans frontière» en Aclou 2016 – Foto de F. Epaud

Habitualmente se consideran tres o cuatro maderas en estructuras de madera laminada: abeto, abeto Douglas, pino radiata y pino silvestre. Muchas más si se habla de fachadas y tarimas al exterior en madera (alerce, castaño, ipe, iroko, etc.). Pero, ampliando nuestros horizontes cognitivos, existen o han aparecido las maderas de frondosas, con prometedoras posibilidades, para conformar nuevos productos de madera laminada.

En España, la especie de madera más habitual es una conífera, el abeto (Picea Abies), fundamentalmente de importación. Son habituales, aunque bastante menos, el pino radiata (Pinus radiata) y el pino silvestre (Pinus Sylvestris). Este último, como es impregnable, se utiliza, tratado en autoclave en profundidad, para la clase de uso 4 (al aire libre y en contacto con el suelo).

MLE -abeto

MLE – pino silvestre tratado en autoclave

Estas maderas de coníferas tienen unas características y resistencias por todos conocidas. Pero desde hace unos años, las especies de frondosas, o de árboles de hoja caduca, han emergido en el mercado de la madera laminada con el fin de obtener beneficios que no se pueden lograr con la madera de ingeniería de coníferas puras:

  • Para conseguir mejoras en: resistencia, rigidez y costes.
  • Abrir mercados que no son factibles para las construcciones de MLE de coníferas.
  • Desde el punto de vista de la economía local y mundial y de la sostenibilidad, es importante mejorar el uso material de los rodales de madera de frondosas, que están subutilizados y en fuerte aumento.

Pero ¿qué especies de frondosas hay y dónde se encuentran en mayor proporción en Europa? Las especies de maderas de frondosas más relevantes para la madera laminada, según la proporción de madera de frondosas en pie, son:

  1. Roble (Quercus petraea, Quercus robur): Francia (59%), Alemania (33%), R. Checa, …
  2. Haya (Fagus sylvatica): Alemania (60%), Austria (68%), Francia (22%), …
  3. Castaño (Castanea sativa): Francia (11%), España, Italia, …
  4. Abedul (Betula spec.): Finlandia, Rusia.
  5. Chopo: Italia, Francia, Rumanía.
  6. Eucalipto blanco (Eucaliptus grandis): España.
  7. Robinia: Hungría.
  8. Fresno: Alemania (7%), Austria (15%).

Todas las especies muestran un desarrollo creciente, o al menos constante, de la población en pie.

Una excepción son los fresnos, que pueden presentar un crecimiento inestable y un volumen de existencias debido a la enfermedad (ash dieback) causada por el hongo asiático Hymenoscyphus fraxineus.

MLE – Abedul

MLE – Castaño

MLE – Eucalipto blanco

MLE – Fresno

MLE – Robinia

MLR de roble

Según Simon Aicher, Zachary Christian y Gerard Dill-Langer en su artículo científico Hardwood glulams – emerging timber products of superior mechanical properties:

“Las propiedades mecánicas de las vigas laminadas hechas de las especies predominantes de madera dura europea de castaño, roble y haya son al menos iguales y generalmente superan la resistencia a la flexión de las clases más altas de resistencia a la flexión de la madera laminada de conífera europea. En cuanto a la resistencia a la compresión paralela a la fibra, incluso las vigas laminadas de madera dura de menor densidad (p.ej. castaño) superan el nivel de resistencia de la madera laminada de conífera en un factor de aproximadamente 2. La madera microlaminada de haya (LVL), que tiene las propiedades de resistencia y rigidez más elevadas de todas las vigas laminadas de madera dura de hoy en día, abre nuevas perspectivas para la competitividad de los elementos de construcción de madera frente a las estructuras de acero y hormigón.”

Baubuche G70

Según Simon Aicher, en su ponencia Glulam made of hardwoods. State of the art – species, adhesives and national/european approvals, EU Hardwood, 22nd International Conference Holzbau-Forum, Garmish, 2016, hay unos límites físicos en la fabricación de laminados de frondosas:

Limitations of harwodds glulam – Simon Aicher

En cuanto a las principales propiedades mecánicas de los laminados de madera de frondosas:

Hardwoods glulam bending strenght

Hardowood glulam E-modules

Y en el ámbito de los adhesivos, Simon Aicher, Zachary Christian y Gerard Dill-Langer, concluyen que:

“Aparte de las propiedades mecánicas superiores de las vigas laminadas de madera dura, no debe negarse, sin embargo, que el establecimiento y la constancia de la producción de encolados fuertes y duraderos en las uniones ‘finger-joint’ de madera dura y en las líneas de encolado de laminado plantean una tarea considerable y más delicada, esencialmente relacionada con el aumento de las densidades de la madera.”

 

Híbridos de MLE.

Si la MLE de frondosas es cara, se puede optimizar la MLE de coníferas combinando éstas con aquéllas, es decir, laminando una o varias capas de madera de frondosas en la zona de compresión (parte superior de la sección) y tensión (zona inferior) con un núcleo central de varias capas de madera de coníferas.

Híbrido de abeto en la zona central y de haya en las zonas con tensiones

Como exponen Aishwarya Muraleedharan y Stefan Markus Reiterer en su tesis Combined glued laminated timber usinghardwood and softwood lamellas:

“[…] Se pudo demostrar que el rendimiento de la MLE puede aumentarse mediante la combinación de láminas de madera dura (roble) y de madera blanda (abeto) en la producción de vigas laminadas encoladas.  De esta manera, la rigidez y la capacidad de carga de la viga pueden aumentar.  Además, se demostró la gran influencia de las propiedades mecánicas de la madera dura en comparación con la madera de coníferas sobre la base de su rendimiento superior. […] Para aumentar la rigidez de las vigas se requiere una mayor diferencia en el módulo de elasticidad de las láminas individuales. […] Se puede observar un mejor rendimiento si se colocan dos láminas en cada lado.”

Una conclusión importante que encontraron Muraleedharan y Reiterer es que es esencial una mejor clasificación de la madera de roble en términos de rigidez.

Diferentes composiciones de madera laminada: (a) sólo madera blanda (b) madera dura en la zona de tensión (c) madera dura en la zona de compresión y en la zona de tensión (d) sólo madera dura. Imagern de Aishwarya Muraleedharan y Stefan Markus Reiterer

Incluso se puede combinar dos maderas de ingeniería: MLE de abeto y madera microlaminada (LVL) de haya según se muestra en la ponencia Gluing of softwood with other materials, del seminario Timber Based Hybrid Structures, Estocolmo, 2018:

Abeto + LVL de haya

Novedoso es combinar láminas de abeto de baja resistencia (T8/T9), en la parte central, con láminas de madera de haya prensada con resinas fenólicas de alta resistencia en los bordes para fabricar vigas híbridas reforzadas KP-BSH, para la clase de uso 1 y 2, con una capacidad de carga y una rigidez significativamente superiores a la MLE de abeto.

KP-BSH-Hybrid

 

Desde los años 2014-2016 la investigación sobre la MLE de frondosas ha cogido bastante impulso. Las conclusiones principales que se han obtenido en el proyecto europeo European Hardwoods for the Building Sector, finalizado en el 2016, en el marco del programa de investigación WoodWisdom, son:

  • “Las frondosas de la UE demostraron que los recursos de madera de frondosas en Alemania, Austria, Francia y Eslovenia siguen creciendo y, por lo tanto, constituyen un recurso fiable para la producción. La clasificación por grados de resistencia de las maderas duras no es común hasta ahora.”
  • “La comparación de tres especies diferentes mostró que la madera de haya tiene un gran potencial en términos de calidad de material.”
  • Hay un coste de procesamiento adicional en la producción de MLE de frondosas por la gran variabilidad de las resistencias de las piezas de madera, debido a defectos locales relativamente grandes,
  • Impulsar el desarrollo de un modelo para predecir el comportamiento mecánico de la madera dura laminada encolada en cuanto al cálculo de estructuras. El objetivo es preparar el marco normativo que permita la entrada en el mercado de estos nuevos productos.

A estas alturas, se dispone en el mercado de una oferta de MLE de frondosas por parte de varios fabricantes como Gámiz, Hess Timber, Schiller Holz, Simonin, etc. con diversos productos, normalizados y certificados, que satisfarán las necesidades actuales.

 

El chopo

Recientemente, en España se investiga las posibilidades del chopo (álamo temblón, Populus tremuloides) de clones (híbridos), procedente de bosques plantados.

La calidad del árbol y la calidad de la madera se consideran críticos para muchos productos de madera de chopo.

Hay un trabajo intensivo en Hungría para la obtención de nuevas variedades (clones) con propiedades físicas y mecánicas muy diferentes. De hecho, existe una larga tradición del uso de la madera de chopo en Hungría:

Glulam structura made of poplar wood in Hungary – 1975

Y también en Francia tratan de dinamizar el uso del chopo.

LA SALLE GRÉMAUX – peuplier

Pero el chopo tiene unas desventajas como la baja resistencia mecánica, la baja dureza superficial, y una textura y apariencia poco excitante. Se están desarrollando varios métodos de modificación de la madera como los tratamientos térmicos y los tratamientos termohidromecánicos (THM) como una buena oportunidad para aumentar las prestaciones estéticas y mecánicas de las aplicaciones de la madera de chopo.

Los resultados de los prototipos de MLE de chopo en un test húngaro, en la Simonyi Károly Faculty of Engineering, Wood Sciences and Applied Arts, Universidad de West Hungary, 2016, muestran que el módulo de elasticidad es de 11.316 N/mm² y la resistencia a la flexión es de 45,9 N/mm².

No obstante, en España, como afirma Pedro Garnica, el presidente de Propopulus, “hay una paradoja que debemos resolver: aunque los estudios muestran que la demanda de madera aumentará en un futuro próximo, en lo que a la populicultura se refiere, la falta de una regulación europea común para nuestra actividad está provocando que las plantaciones de chopo en Europa disminuyan de forma alarmante. El chopo es uno de los árboles más eficientes en términos de sostenibilidad, ya que una hectárea de chopo captura 11 toneladas de CO2 al año y tiene un ciclo de crecimiento rápido”.

 

 

Como conclusión, la madera, sea de frondosas o de coníferas, es un material que ofrece múltiples combinaciones para conformar elementos laminados. Es más, como aprendices de brujo, se puede jugar con las mejores propiedades de cada madera, resultando en nuevas posibilidades estéticas.

 

Un breve documento, en francés, sobre los criterios para elegir una de las especies de madera más habituales (alerce, cedro Rojo del Pacífico, abeto Douglas, robinia, roble, castaño o chopo termotratado) para el revestimiento de fachadas.

Se puede descargar aquí.

7 essences utilizables

7 essences utilizables

 

Esto es una continuación de un post anterior “Entarimados y revestimientos al exterior: ¿las maderas más ecológicas?”.

No hace falta buscar fuera de nuestro país si queremos una madera para una estructura.

¿Qué tenemos en España? A continuación, se listan las especies de madera que tenemos en España:

  • El castaño, procedente de bosques del norte de España (Asturias y Galicia). Es una madera calificada como clase 2 de durabilidad biológica según la norma UNE EN 350-2.

La asturiana Sierolam comercializa madera laminada (MLE) encolada de castaño.

En Galicia, Asturias y León (en El Bierzo) se encuentran bastantes serrerías que suministran esta madera.

 

  • El roble, procedente de bosques de la vertiente atlántica de España. Es una madera calificada como clase 2 de durabilidad biológica según la norma UNE EN 350-2.

La burgalesa Maderas García Varona comercializa madera maciza de roble para estructuras.

La alavesa Elaborados y Fabricados Gámiz suministra madera laminada encolada de roble, siendo el primer fabricante mundial en la obtención del marcado CE.

 

  • El eucalipto blanco (Eucaliptus globulus Labill), que se cultiva en Galicia. Tiene una clasificación de resistencia de D40. La peculiaridad es que la durabilidad natural de la madera empleada frente al ataque de Hongos de Pudrición es de 5 (muy durable) y de Termitas es de 3 (medianamente durable), según normas EN 117 EN 113 y EN 350.

La empresa gallega Laminados Villapol comercializa madera laminada encolada de eucalipto.

 

  • El pino radiata o pino insignis, que se cultiva en el País Vasco, El Bierzo (León), etc.

La empresa vasca Egoin suministra paneles de madera contralaminada (MCL, o CLT) y MLE con esta madera. También suministra vigas DUO (2 láminas de canto) y TRIO (3 láminas de canto), y KVH (vigas ensambladas longitudinalmente mediante finger joint).

 

  • El abeto de los Pirineos.

La catalana Fustes Sebastiá suministra paneles de madera contralaminada (MCL, o CLT) de abeto.

También suministra madera maciza para estructuras de pino y abeto del Pirineo español-francés.

 

  • El pino silvestre (pinus sylvestris), es la especie de madera más común en España para estructuras. En España se encuentran en la Cordillera Ibérica y Central, Pirineos, Castilla-León, Valencia, Aragón y Cataluña.

Se suministra habitualmente como madera maciza.

Más información en Marca de Garantía Pino Soria Burgos, y en almacenes de madera.

Como madera laminada encolada es una madera interesante en cuanto es interesante para proyectos donde se requiera un tratamiento en profundidad para las clases de uso 3.2 y 4.

En España hay muy contadas empresas (con la crisis desaparecieron algunas) que fabriquen y suministren madera laminada encolada de pino silvestre, entre ellas: la andaluza Laminur (marca comercial de Maderas Menur).

 

  • La sabina, juniperus thurifera L., es el árbol simbólico de Castilla. Se extiende entre las provincias de Guadalajara, Soria y Zaragoza. Su madera es imputrescible. Destaca su duramen rojizo.

El problema es que, por su origen, es una madera escasa y de relativamente pequeñas escuadrías y longitudes.

La soriana Sabinasoria suministra vigas y tablas de sabina.

 

  • El pino laricio, es la conífera más resistente de Europa.

La empresa pública Maderas Cuenca suministra esta madera.

 

  • Y, por último, aunque ya no es comercial, el pino canario, pinus canariensis, es una conífera endémica de las Islas Canarias. Con duramen y albura claramente diferenciados. La albura es muy parecida a la de los pinos euromediterráneos. Sin embrago, el duramen (tea), de color uniforme fuertemente acaramelado y translúcida al despiece, es una madera muy singular por su alta densidad (se hunde en agua) debida a su altísimo contenido en extractivos, sobre todo resinas y polifenoles. Esta impregnación confiere a la tea una gran durabilidad. Como el pino canario está considerado como un elemento a preservar del patrimonio de las islas, su aprovechamiento maderero es muy limitado y sólo se emplea, esporádicamente, la madera          procedente de las claras en repoblaciones.

 

Para finalizar, y puesto que se utilizan maderas cultivadas en España, como el chopo, eucalipto, etc., un sistema constructivo interesante es el Garnica Brick, de Garnica Plywood. Es un SIP, Structural Insulated Panel, que aúna la función estructural y el aislamiento en un mismo panel, permitiendo: edificaciones de hasta 3 alturas sin pilares, envolvente continua sin puentes térmicos, ahorro de material y rapidez en el montaje.

 

Insistamos en elegir las maderas nacionales (y se mejora la balanza de pagos por cuenta corriente de España).

 

¿Podemos considerar ecológicas las maderas tropicales y las maderas composite?

Consideremos la madera composite (WPC), ¿cuál es el coste de una tabla de WPC?

– virutas de madera, lo que significa su recogida de residuos en fábricas, triturado y transporte,

– los polímeros son productos derivados del petróleo, lo que significa su extracción, transporte de los países productores a las refinerías, y luego, transporte a las industrias químicas donde se sintetizan los polímeros,

– y extrusión de los perfiles, junto con otros tratamientos, y transporte internacional a los mercados de consumo.

 

¿Y el coste de una madera tropical?

– costes derivados de la corrupción política si la madera tiene un origen ilegal,

– degradación de los bosques tropicales por la excesiva tala. En Brasil es frecuente que los madereros talen en exceso con el fraude de sus cupos de madera.

– aserrado y su transporte internacional.

Observemos que, en el año pasado, 2015, hubo un tráfico de 500 millones de contenedores en las rutas marítimas de todo el mundo. Este trasiego planetario es tal que cualquier aspiración ambiental queda necesariamente descafeinada si se computan las emisiones del transporte.

 

Todo esto antes de colocar una sola tabla en una terraza y hacer nuestra pequeña contribución al cambio climático.

Pero, ¿cuál es el coste real?

Una auténtica fortuna.

Pero todavía no tenemos que pagar su coste real, es decir, la constante degradación mediante deforestación de los ecosistemas y el cambio climático, los procesos industriales, el impacto de las industrias petrolera y química y el transporte.

Es lo que los economistas llaman “externalidades”.

Tarde o temprano, tendremos que pagar el coste real de una tabla. Quizá no seremos nosotros, sino que lo harán nuestros hijos.

 

Dicho esto, en España podemos contribuir haciendo un mundo más sostenible y paliar los efectos del cambio climático (no creemos que se consiga reducir 2° C – lo acordado en la última cumbre -, más bien aumentará la temperatura 4° y hasta 6° C).

¿Qué podemos hacer? Pues consumamos las maderas que se listan a continuación y que consideramos como más ecológicas[1], y en un orden de más a menos:

  • Las maderas nacionales como el castaño, procedente de bosques del norte de España (Asturias y Galicia), y el roble, procedente de bosques de la vertiente atlántica de España. Son maderas calificadas como clase 2 de durabilidad biológica según la norma UNE EN 350-2.

Sierolam comercializa madera de castaño tanto para tarimas como para revestimientos al exterior.

Maderas García Varona comercializa madera de roble para revestimientos al exterior (y para entarimados al exterior, pero con tratamiento en autoclave).

 

Entarimado de castaño

Entarimado de castaño

 

Tablas de roble

Tablas de roble

 

En los últimos años, en España se está valorizando esta madera para usos estructurales (como madera laminada y contralaminada) y para el exterior (pero tratándola en autoclave). Hay bosques en el País Vasco, Cantabria, Asturias, El Bierzo (oeste de León), Valle de Mena (Burgos) y Galicia.

 

  • Se podría considerar el eucalipto rojo (Eucaliptus camaldulensis), utilizado en entarimados al exterior en Argentina, que se cultiva en Extremadura y Andalucía (y algo en las Islas Canarias). Si se emplea troncos de más de 30-35 años y un despiece radial, se consigue una estabilidad dimensional similar a la del haya.

 

Eucalipto colorado - decking en Argentina

Eucalipto colorado – entarimado en Argentina

 

El roble, el castaño y el eucalipto rojo son adecuadas para las clases de uso 3.1, basándose en tres factores, según el documento francés FD P 20-651:

  • Da igual que las condiciones climáticas sean húmedas (en A Coruña, Navarra y, en menor medida, Asturias, Cantabria y Guipúzcoa), moderadas (mayor parte de Galicia, Asturias, Cantabria País Vasco, norte de Navarra, Cataluña, La Rioja, diversas áreas de Castilla y León, etc.) o secas (la mayor parte del territorio español).
  • Las tablas para entarimados y fachadas al exterior tienen, habitualmente, un espesor menor o igual a 22 mm, tienen una masividad reducida. Es decir, se secan antes.
  • Como están muy expuestas a la intemperie, las tablas de un entarimado (y revestimiento) se colocan por encima del suelo y con un diseño constructivo que facilita el drenaje del agua. Mejor todavía, se podría mecanizar la cara superior de las tablas de entarimados para que quede ligeramente abombada facilitando el escurrimiento del agua.

Es decir, si se coloca el entarimado un poco más elevado de lo que habitualmente se hace en España con respecto al suelo con plots y los rastreles de la misma madera que las tablas – el roble y el castaño no deben estar en contacto con el suelo, sino  se oxidarían al ser maderas ácidas -; fijaciones ocultas que, además, separan la tabla del rastrel y bandas impermeables colocadas entre rastreles y tablas-), se tienen las condiciones para prescribir una de estas maderas nacionales que cumplan con las condiciones de la clase de uso 3.1. No es necesario emplear para las tablas de madera tratadas, maderas composites o maderas tropicales.

Estas maderas nacionales tienen poca energía gris: aserrado, moldurado, un tratamiento de acabado en fábrica (si se da el caso) y, el transporte, a nivel nacional.

 

  • La robinia (o falsa acacia), originaria de América del Norte. Se utiliza en España como árbol ornamental en calles, jardines, riberas de ríos, etc. Se la considera como una especie invasora en Europa, por su crecimiento rápido, toxicidad y ser competidora de otras plantas. Como especie maderera, la robinia es la 3ª especie en extensión de cultivos en el mundo, 3,2 millones de ha., después del chopo y el eucalipto. En Francia, hay 130.000 ha. en producción.

Según la norma EN-350-2 tiene una durabilidad de 1-2, muy durable-durable, siendo la única madera de bosques templados que puede utilizarse en situaciones de clase uso 4 (en contacto con el suelo). Es una madera medianamente estable a poco estable y, por tanto, se comercializa en tablas de 90 mm de ancho.

Resumiendo, posee características equivalentes a la teca, pero a un coste inferior del 40%.

Tabla de robinia

Tabla de robinia

 

  • El alerce, sin albura, es la única conífera genuinamente europea y durable, procedente de los bosques de Centroeuropa y de Siberia. Para la clase de uso 3.2. De grano fino y buena resistencia mecánica. Medianamente estable y resinosa. El siberiano es más durable y denso (620 – 720 Kg/m³).

El problema es su transporte internacional.

Tabla de alerce

Tabla de alerce

 

 

  • El Douglas, sin albura, es una conífera procedente de América del Norte, y se ha plantado en Francia en los Vosgos (420.000 ha.). El duramen es durable. Tiene buena resistencia mecánica y es estable dimensionalmente. Presenta nudos. Apta para las clases de uso 3.1.

El problema es su transporte internacional.

Entarimado de Douglas

Entarimado de Douglas

 

A continuación, podemos considerar otros productos si se requiere dureza y durabilidad:

 

  • El bambú, es una herbácea no una madera. Es un material muy duro y resistente. Es la especie que crece más rápido de la tierra: hasta un metro por día. De este modo, el bambú solo necesita de 5 a 6 años para madurar por completo; frente a los 70 años de un roble o los 100 del ipé (una especie tropical). La variedad de bambú empleada para fabricar suelos de parqué es el denominado bambú gigante o bambú ‘moso’, que crece en regiones tropicales. La mayor reserva mundial se encuentra en China y cada año se llegan a cortar hasta un tercio de las plantaciones, lo que equivale a su reforestación natural. De este modo, no es necesaria la replantación, como sucede en el caso de las maderas tradicionales que requieren la tala de los árboles. Si a ello le añadimos que el bambú absorbe, de promedio, un 30% más de CO2 que los árboles, quedan claras las ventajas medioambientales de este producto. Si atendemos a sus características más funcionales, el bambú de Moso Bamboo tiene una dureza de hasta 8,3 en los tests de Brinell, gracias a procesos de fabricación de prensado (adquiriendo una densidad de hasta 1.150 kg/m³ – versión Density, la más habitual en el mercado nacional-) y termotratado de los listones, que le aportan una dureza que supera a todas las variedades de madera (la jatoba, la madera más dura, tiene un 7,3). Viene aceitada de fábrica.

 

El problema es la energía gris necesaria para el prensado y termotratado y su transporte internacional desde China.

Últimamente, va teniendo mucha aceptación para suelos en España.

Tarima de bambú

Tarima de bambú

 

  • Resysta, la madera composite más natural y ecológica. Es un producto alemán. Tiene una composición de 60 % de cáscaras de arroz, 22 % de sal y 18 % de aceites minerales. Se usa en entarimados, revestimientos y ventanas. No le afecta el agua, no se agrieta ni astilla, no es atacable por los insectos y los hongos (clase 1 de durabilidad), extremadamente resistente al sol y al agua salada, alta resistencia al deslizamiento, bajos coeficientes de contracción y expansión, y muy bajo mantenimiento. Como tarima al exterior, tiene una garantía de 25 años en usos residenciales.

El problema es este 18 % de aceites minerales, la energía gris necesaria para extruir este material y el transporte. No obstante, es más ecológica que las otras maderas composites.

Entarimado de Resysta

Entarimado de Resysta

 

Ya sabemos lo que demanda el mercado. Si se quiere madera natural, estética y dureza: se eligen las tropicales. Si se quiere casi nulo mantenimiento: los composites. Y si se quiere un precio económico, las maderas tratadas en profundidad en autoclave (pino silvestre, pino radiata y pino marítimo).

En los países nórdicos existe el etiquetado ecológico Nordic Ecolabel con un apartado para las maderas durables. Sólo se incluyen aquéllas maderas durables que:

  • no sean tratadas con con metales o biocidas,
  • no causen problemas o que requieran un tratamiento especial en la fase de los residuos,
  • sean producidas de bosques sostenibles,
  • tengan suficiente durabilidad biológica.

Y no se incluyen las maderas composite (WPC) y aquéllas cuya superficie sean tratadas (p.e..: pintadas o teñidas). Para saber más pinche aquí.

 

Pero, insistamos en elegir las maderas nacionales (y se mejora la balanza de pagos por cuenta corriente de España).

 

 

[1] No consideraremos las que necesiten un tratamiento en autoclave.