Construcción con Paneles o Madera Contralaminada (CLT)

La madera contralaminada, madera laminada cruzada o CLT (Cross-laminated timber) se ha convertido en un material de construcción que está inspirando a arquitectos alrededor del mundo. Sus propiedades hacen posible la construcción en madera de grandes edificios en incluso rascacielos en breve. La revista Architect Magazine lo considera uno de los materiales que marcarán este siglo.

Este avance no solo tiene que ver con las propiedades del material, también del papel que puede jugar en nuestro entorno. Cada vez las ciudades son más grandes, más pobladas y demandan más energía y materiales, y producirlos contamina. La madera contralaminada puede por un lado ayudar a reducir el impacto negativo para el medio ambiente que tiene la construcción, quizás la actividad más contaminante.

Y por otro ofrece una alternativa a la construcción en altura frente al hormigón y al acero, un ámbito donde estos tenían la exclusividad. Es importante que la madera estructural tenga presencia en este sentido, ya que es en altura hacia donde únicamente pueden crecer muchas ciudades a día de hoy.

Muchos arquitectos e ingenieros destacan que lo realmente complejo en este ámbito, especialmente cuando hablamos de rascacielos de madera, no es la construcción en sí. Es luchar contra los estereotipos y prejuicios de la ciudadanía e inversores.

¿Qué es la madera contralaminada o los paneles contralaminados (CLT)?

Son básicamente paneles prefabricados fruto del avance de la ingeniería y la arquitectura dentro del campo de la construcción en madera. Consiste en la utilización de varias capas de madera que se unen en direcciones alternas, se encolan y sobre los que se aplica presión. El resultado son piezas de madera de grandes dimensiones con unas excelentes prestaciones para la construcción.

Composición de un panel contralaminado. Composición de capas (algunas de tablas dobladas).

Al pegar de esta forma la madera se reducen los movimientos típicos del material. Gracias a lo cual la construcción con CLT cumple con creces las exigencias actuales a los materiales de construcción

Aunque se pueden utilizar una gran variedad de maderas para la fabricación de paneles contralaminados las más frecuentes son el pino, el abeto, alerce y el cedro. Otras como el roble o el castaño no son frecuentes, pero pueden encontrarse casos.

¿Cuándo Aparece la Madera CLT?

Aunque para muchos se trata de algo completamente nuevo, la madera clt surge en Austria en la década de los 90 del siglo pasado. Es decir, los primeros paneles clt se construyeron hace aproximadamente 30 años.

Sin embargo, no fue está bien avanzada la década que se sentaron las bases sobre lo que hoy en día denominamos madera contralaminada. Todo ello a partir de una investigación financiada por el gobierno austriaco y realizada principalmente en lugares como Universidad Técnica de Graz.

Características de la madera contralaminada

Se pueden encontrar en diferentes espesores y con diferente número de capas. Estas deben tener un número impar y como mínimo 3. Con mayor frecuencia los encontramos de 3, 5 o 7 capas. Los espesores varían desde los 80 milímetros hasta superar los 200. Espesores mayores son posibles, pero no frecuentes.

Piezas de gran tamaño. Se pueden alcanzar longitudes de 20 metros e incluso superiores. En la mayoría de ocasiones las limitaciones no las pone el material sino la logística y el acceso a la zona de edificación.

Las piezas son secadas previamente hasta alcanzar una humedad ideal. Esta se sitúa en torno al 12%, porcentaje a partir del cual se reducen las probabilidades de proliferación de hongos e insectos.

Ligereza. Especialmente si la comparamos con otros materiales utilizados en la construcción con el acero o el hormigón. Se reduce drásticamente la cimentación necesaria. Para hacernos una idea un m3 de hormigón pesa 2.7 toneladas aproximadamente frente a los 450-500 kg del CLT (este valor depende de la madera utilizada).

Gran estabilidad dimensional, especialmente si lo comparamos con otros productos hechos con madera. Se debe al proceso de fabricación en si, al hecho de unir piezas en sentido alterno. Las variaciones en sentido perpendicular son mínimas y prácticamente 0 en sentido longitudinal.

Aislamiento acústico y térmico. Se debe a la capacidad aislante natural de la madera. Gracias a esto se consigue que las casas fabricadas con paneles contralaminados tengan una eficiencia energética realmente alta y sin la necesidad de inversiones adicionales.

Resistencia al fuego. La madera contralaminada fabricada en países donde existe una normativa al respecto ofrece todas las garantías de resistencia frente al fuego. Se puede conseguir fácilmente tiempos que van desde los 30 minutos hasta las 4 horas, durante los cuales se queman las capas externas, mientras que las internas mantienen la estructura. En algunos casos es posible que una estructura de hormigón y acera ya se hubiese colapsado y derrumbado por la acción del fuego. Con el fin de mejorar la resistencia es habitual protege o cubrir la madera con otros materiales: yeso laminado, fibra de yeso, e incluso pinturas o barnices intumescentes.

Es un material plenamente compatible con otras materias primas. Cemento, vidrio, aluminio, acero, etc.

No introduce ningún componente toxico en la construcción, por lo que favorece ambientes muchos más sanos y habitables.

Al fabricarse a partir de piezas pequeñas de madera, el aprovechamiento del árbol es mucho mayor. Se utilizan piezas que de otra forma podrían quedar desechadas.

Su uso como elemento estructural está certificado en la mayoría de códigos técnicos de edificación.

Una ventaja que también suele pasarse por alto es que pueden utilizarse piezas de madera pequeñas para formar el panel. Permitiendo un mayor aprovechamiento del árbol.

Tipos de Paneles CLT

Se puede clasificar según:

• El número de capas y espesor. Siendo los más habituales los de 3, 5 y 7 capas.
• Según la madera utilizada y las características de las tablas que componen el panel.
• Según como esté orientada la capa exterior.
• Según el aspecto (cepillado o no, nudos…) de las caras.
• En función del adhesivo. Principalmente fenólicos o poliuretano.

Fabricación de los Paneles CLT

El proceso para obtener la madera contralaminada, la que luego se utilizará para obtener los paneles que formarán la construcción es el siguiente:

• Selección y preparación de la madera. Una vez descartadas las piezas no aptas, la madera se seca en hornos hasta conseguir el nivel de equilibrio deseado.
• Se montan capas (láminas) unas encima de otras, alternando la dirección respecto a la capa anterior.
• Se pegan las capas unas a otros utilizando adhesivas y se aplica presión.

Posteriormente, los paneles se trabajan en taller, es decir en un entorno controlado y con maquinaría específica, e incluso con control numérico. Gracias a ello se garantizan unos niveles de precisión superiores al de materias primas alternativas.

Además, en taller se pueden hacer todas la modificaciones arquitectónicas requeridas. Instalación de puertas y ventanas, ranuración para electricidad y tuberías, etc.

Construcción con madera contralaminada

A grandes rasgos, una edificación de madera clt, cumple con una doble función. Por un lado estructural, y por otro, como aislante, tanto térmico como acústico. Los paneles se adaptan para formar forjados, muros y cubiertas.

La construcción con paneles de madera contralaminada en el lugar se parece más a armar un puzzle que a la construcción tradicional. Se debe a que estas piezas vienen preparadas del taller: cortadas a medida, mecanizadas, e incluso con las puertas y ventas hechas. Y luego se ensamblan con la ayuda de grúas.

Una de las grandes ventajas es que el tiempo de construcción o ensamble se reduce drásticamente, alrededor un 30-40%. Por otro lado, un error de cálculo puede provocar que no se pueda empezar. La medición, cálculos y planificación son si cabe más importante en este tipo de construcción.

La utilización de paneles contralaminados en la construcción está acabando con las limitaciones de la construcción en madera. Edificios de varias plantas, e incluso rascacielos, empiezan a ser una realidad.

Las desviaciones en los presupuestos, tanto económicos como temporales, son mucho más reducidas. Especialmente cuando la obra contiene elementos o estructuras complejas. Se debe en gran parte a la fabricación en taller.

Llama la atención la resistencia de las construcciones con madera contralaminada frente a temblores de tierra o terremotos. Es un material mucho más conveniente ante una situación extrema como esta.

Otra ventaja de la construcción con madera contralaminada es que no se generan residuos en el lugar de la construcción. Y en fábrica los que se generan, son muy reducidos en comparación con otras alternativas de construcción. Por tanto, el impacto ambiental es reducido. Además una vez finalice la vida útil de la construcción es 100% renovable. En algunos países los desechos de la construcción representan más del 50% del total, una situación que necesita solucionarse.

Con el cuidado y mantenimiento adecuado este tipo de construcciones de madera tiene la misma vida útil de cualquier otro tipo de construcción o incluso superior. Tan solo hay que entender el material y como este puede verse afectado.

¿Es necesario proteger la madera contralaminada?

El uso de este tipo de madera es apto para clases de uso 1 y 2, por tanto, debe existir alguna envolvente que aísle la edificación. Se aconseja la aplicación de acabados protectores.

Ocasionalmente, algunos elementos o parte de la estructura puede estar expuesta. En estos casos la madera debe contar con la protección adecuada (frente a agentes degradadores) y se debe prestar atención a la renovación de acabados superficiales periódicamente.

La envolvente

La madera contralaminada ayuda a conseguir una envolvente muy eficiente, sin embargo, no puede ser la única capa del edificio.

Además, y como ya comentamos, las maderas más utilizadas en la fabricación de CLT son el pino y el abeto, especies cuya durabilidad natural expuestas al exterior es limitada.

Por estos motivos la madera no debe estar expuesta directamente, de ahí que se añada al menos una capa de aislamiento, que además sirva de protección frente a la lluvia.

¿En qué se Usa Exactamente el CLT en la Construcción?

Puede utilizarse tanto en construcciones híbridas en la que convive con otros materiales como el hormigón y el acero. Y también puede utilizar en exclusiva para realizar toda la edificación. Su uso está muy documentado y podemos encontrarlo tanto en grandes edificios como en casas de una única planta.

Principalmente la encontraremos formando techos, suelos y paredes. Esto lo permite la versatilidad en espesores en los que se puede fabricar.

Además, al tener un peso comparativamente más bajo permitiría un mayor número de pisos.

Normativa CLT

Hasta hace relativamente poco no existía una normativa en España y Europa. Desde 2016 existe la norma UNE-EN 16351:2016. Antes de esta fecha tanto solo podíamos recurrir al DITE o ETA (Documento de Idoneidad Técnica Europeo / European Technical Approval) que tenía cada fabricante.

En esta norma se establecen los controles de producción y los requisitos para el etiquetado o marcado.

En lo relacionado con el cálculo estructural, las estructuras de madera laminada deben cumplir con los requisitos establecidos en el Código Técnico de Edificación (CTE), en cual también se establecen los requisitos para otros materiales. Para el cálculo de la resistencia se utilizará el Métod Gamma recogido en el Eurocódigo 5, ya que aún no se ha incluido una forma específica de cálculo para el CLT.

Desafíos y Retos del CLT para su uso se generalice

Los paneles CLT han llamado la atención en el mundo de la construcción, y su uso está creciendo en muchos países. Surgen continuamente análisis y estudios que confirman las ventajas de su uso.

Sin embargo, su utilización es aún minoritaria, y aún queda un largo camino como para poder hablar de un a industria de la construcción global con madera contralaminada.

En este sentido, será necesario superar algunos desafíos:

• Cambiar la mentalidad del usuario y/o consumidor frente de la construcción con madera. Eliminar muchos de los prejuicios existentes requiere generalizar el conocimiento y también el que las personas tengan acceso a este tipo de edificaciones y pueden comprobar por si mismos estas características.
• Ampliar la capacidad de producción de paneles. Actualmente existen fábricas, no demasiadas, en Europa y Norteamérica, pero en el resto del mundo son algo anecdótico.
• Se debe generalizar el uso de otras maderas, no solo aptas para climas diferentes, también en función de las especies abundantes en cada zona. Este punto no es tan simple, ya que requiere análisis y estudio, como el que se ha dado en Europa y Norteamérica respecto al uso de algunas coníferas como el pino o el abeto.
• Los adhesivos son un componente fundamental en la fabricación de CLT. Aún hay camino por andar en este campo respecto a la durabilidad, resistencia al fuego y la utilización de componentes ecológicos.