Futuros edificios climáticamente inteligentes

¿Pueden los edificios ser no solo energéticamente eficientes sino también “climáticamente inteligentes”?

Las tecnologías que utilizan madera pueden desempeñar una función importante en la mitigación del clima. Algunos se encuentran en diversas etapas del proceso de investigación y desarrollo, algunos en la cúspide de la comercialización y otros en la fase de crecimiento comercial. Sin embargo, hay una tecnología que están implementando constructores de todo el mundo y que está generando mucho revuelo. Se llama madera contralaminada (CLT) y también se la conoce como madera en masa.

¿Qué es CLT?

“Los paneles de madera contralaminada (CLT) consisten en varias capas de tableros de madera apilados transversalmente (típicamente a 90 grados) y pegados en sus caras anchas y, a veces, también en las caras estrechas. Además del pegamento, se pueden usar clavos, tornillos o tacos de madera para unir las capas”.  [Guía canadianse de CLT]

Piense en los paneles de CLT como "sándwiches de madera" gigantes. ¡Pueden tener más de un pie de grosor con longitudes de más de 50 pies! Los paneles son producidos por un equipo automatizado que pega las piezas y las aprieta hasta que se secan. Otras máquinas especializadas cortan lugares en los paneles para ventanas y puertas y agujeros y canales para líneas eléctricas y de gas. Una vez terminados en la fábrica, los paneles se pueden transportar directamente a los establecimientos de construcción donde las grúas los levantan y aseguran en su lugar. Cada año, a medida que aumenta el conocimiento técnico y la familiaridad con CLT, también aumenta el tamaño de los edificios de CLT. Un complejo de departamentos en Milwaukee, denominado Ascent, tendrá 25 pisos de altura cuando esté terminado en 2022, convirtiéndose en el edificio de CLT más alto de los EE. UU. hasta el momento.

Historia y desarrollo de CLT

Los gobiernos europeos comenzaron a participar activamente en el tema de la reducción de gases de efecto invernadero hace más de 30 años. Ya entonces estaba claro que las industrias de la construcción necesitaban desarrollar formas de reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. Arquitectos, constructores e industrias afines trabajaron para desarrollar la tecnología CLT en la década de 1990. Más recientemente, la construcción con CLT ha comenzado a popularizarse en EE. UU. y Canadá. Hoy en día, muchos países de todo el mundo compiten por el edificio más alto fabricado con CLT.

En esta charla Ted , el arquitecto canadiense, Michael Green profundiza sobre el tema de la madera en masa (por ejemplo, CLT) y sobre por qué encuentra la construcción con madera tan importante e inspiradora.

CLT como estrategia de reducción de gases de efecto invernadero

Los árboles en crecimiento secuestran carbono en la madera, manteniendo el dióxido de carbono fuera de la atmósfera. La madera tiene aproximadamente un 50 % de carbono en cuanto al peso. Un edificio construido con CLT “bloquea” el carbono durante la vida útil del edificio. Los grandes edificios de varios pisos suelen construirse con hormigón y acero. Desafortunadamente, la producción de concreto y acero genera emisiones significativas de dióxido de carbono sin el beneficio adicional del secuestro de carbono.

[Globalmente] “El sector de los edificios y la construcción representó ~39 % de las emisiones de dióxido de carbono (CO₂) relacionadas con la energía y los procesos en 2018, el 11 % de las cuales provino de la fabricación de materiales de construcción y productos como acero, cemento y vidrio¹”. 

Si bien la construcción CLT no elimina todo el uso de hormigón y acero en la construcción de edificios, reduce las cantidades de esos materiales con alto contenido de carbono. El hormigón y el acero se utilizan en la construcción CLT cuando es fundamental una alta capacidad de carga. Sin embargo, un uso reducido de hormigón y acero en los edificios puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con la construcción.

Generar interés en CLT

En enero de 2019, el International Code Council (ICC) aprobó un conjunto de propuestas para permitir edificios altos de madera como parte del Código Internacional de Construcción (IBC) de 2021. Como con cualquier novedad, hay un espectro de aceptación; desde aquellos que adoptan rápidamente nuevas ideas hasta otros que son más reacios a cambiar las prácticas actuales. Para aquellos inclinados a considerar algo nuevo, hay razones importantes para considerar cuidadosamente CLT. Algunos de estos incluyen:

• Atributos medioambientales: El sector de la edificación y la construcción es uno de los principales contribuyentes a las emisiones de gases de efecto invernadero en todo el mundo. La preocupación por el cambio climático está aumentando. Debido a estos dos factores, el sistema CLT es atractivo en virtud de su menor huella de carbono. Es posible que algún día se sume una "tarifa de carbono" a los materiales de construcción. Si eso sucede, entonces las opciones de bajas emisiones de carbono pueden tener más implicaciones económicas.
• Mano de obra reducida: Los edificios de CLT se construyen en forma de "conjunto de montaje". Este método reduce drásticamente la cantidad de mano de obra necesaria para levantar un edificio. Este es un motivador importante para muchos constructores, ya que la escasez de mano de obra ha sido un desafío en los oficios de la construcción durante algún tiempo.
• Atractivo visual: Los edificios CLT con madera expuesta pueden ser estéticamente agradables.
• Interés del constructor y diseñador: Ha habido un interés cada vez mayor en CLT por parte de la comunidad de arquitectura.
• Demanda del consumidor: Existe una fuerte demanda de los consumidores de alternativas de vivienda ambientalmente conscientes.

Qué están haciendo el USDA y el Servicio Forestal de los EE. UU. para apoyar el desarrollo de CLT 

Durante los últimos años, el Servicio Forestal de los Estados Unidos ha apoyado Woodworks, una asociación entre la industria y el gobierno centrada en capacitar a arquitectos e ingenieros en el uso de CLT. Woodworks también trabaja en estrecha colaboración con los socios para abordar las barreras a la adopción y el uso de CLT. La investigación realizada por el Servicio Forestal de los EE. UU., Forest Products Lab, ha investigado la resistencia a incendios de CLT, lo que confirma que tanto el CLT protegido como el expuesto funcionan bien. Forest Service ha brindado apoyo para competencias de diseño de madera: 

“…el concurso de 2 millones de dólares busca ‘mostrar las aplicaciones innovadoras de la madera en masa en el diseño arquitectónico y resaltar su importante papel en la reducción de la huella de carbono del entorno construido; se otorgarán subvenciones para proyectos de hasta $ 500.000 a múltiples equipos de proyecto. Los fondos permitirán que los equipos de proyecto ganadores diseñen y construyan edificios de madera masiva repetibles y escalables”.

En resumen

Cambiar de la construcción de acero y hormigón para incluir más CLT tiene importantes implicaciones económicas. Las industrias de la construcción también están invirtiendo fuertemente en la reducción de la huella de carbono del hormigón y el acero. El éxito o el fracaso de estas industrias para reducir la huella de carbono también puede influir en el desarrollo de CLT. Hasta ahora, parece probable que la construcción de CLT prospere en los años y décadas venideros gracias a su capacidad para reducir las emisiones y “bloquear” el carbono.

¹ Note that is the energy to produce the materials, build the building and energy to heat and cool.
² Comparative Life-Cycle Assessment of a Mass Timber Building and Concrete Alternative
³ Platte Fifteen Life Cycle Assessment
⁴ A Comparative Life Cycle Assessment of Two Multistory Residential Buildings: Cross-Laminated Timber vs. Concrete Slab and Column with Light Gauge Steel Walls
⁵ Whole-life embodied carbon in multistory buildings: Steel, concrete and timber structures