La Madera Masiva Permite Construir Rascacielos de Madera

Reemplazando el Acero y el Hormigón Intensivos en Carbono

Los edificios modernos se construyen pensando en el hormigón y las vigas de acero. Esto se debe a que estos materiales son baratos y fáciles de diseñar. Pero también presentan serias desventajas.

El hormigón, especialmente el hormigón armado, dura solo unas pocas décadas antes de necesitar ser demolido y reconstruido por completo. Podría haber algunas nuevas tecnologías que resuelvan estos problemas, como el hormigón de cáñamo o de grafeno, pero ninguna está lo suficientemente madura como para desplegarse a nivel mundial todavía.

Además de la durabilidad, las emisiones de carbono de la producción de acero y cemento son también una preocupación seria. Juntos, el acero y el cemento son responsables del 158 % de las emisiones de gases de efecto invernadero del mundo. Aquí también, el hidrógeno verde o la tecnología de cemento libre de carbono podrían ser una opción, pero tardarán en madurar lo suficiente.

Afortunadamente, hoy en día se puede usar un nuevo método de construcción que es negativo en carbono (captura carbono), utilizando quizá el material de construcción más antiguo conocido por el hombre: la madera.

Las Limitaciones de la Madera

La madera ha sido la base de la construcción en la mayor parte del mundo durante milenios. Como recurso renovable que también secuestra carbono en su estructura, tendría sentido seguir utilizándola a gran escala hoy en día.

Actualmente, la madera se usa mayormente para casas y edificios más pequeños. Esto se debe a que algunos problemas la han hecho perder favor frente a otros materiales para grandes construcciones, primero la piedra y el ladrillo, y hoy el hormigón y el acero:

• Inflamabilidad, con los antiguos edificios de madera extremadamente vulnerables al fuego.
  • Cuando ciudades enteras están hechas de madera, los incendios catastróficos siempre fueron un peligro, como cuando toda Londres se quemó en 1666 en el Gran Incendio de Londres que duró 4 días completos.
• La madera limita la altura que pueden alcanzar los edificios construidos con ella, lo que lleva a que las ciudades modernas prefieran otros materiales.
• La mayoría de las técnicas de construcción antiguas manejan mal la humedad, lo que conduce a moho y podredumbre en estructuras de madera.

Por lo tanto, cualquier regreso de la madera como material principal de construcción tendría que abordar todos estos problemas. Afortunadamente, una nueva tecnología llamada “madera masiva” hace exactamente eso.

Madera Masiva

En su concepto básico, la madera masiva es muy similar al contrachapado común, pero se emplea a una escala mucho mayor. Esto se logra mediante una variedad de técnicas usadas para pegar y prensar los trozos de madera juntos. La madera laminada cruzada (CLT) es usualmente la técnica principal usada para la madera masiva hoy, debido a su fuerte integridad estructural.

Source: Naturally Wood

Una ventaja clave de este método es que puede crear vigas muy grandes, sin depender de esperar a que los árboles crezcan al tamaño requerido durante siglos. Esto lo hace tanto más viable económicamente como evita la tala de bosques primarios.

“Hace unos 30 años, constructores en Alemania y Austria comenzaron a experimentar con técnicas para fabricar elementos masivos de madera a partir de este material fácilmente disponible. Usaron clavos, espigas y pegamento para combinar piezas más pequeñas de madera en masas grandes, fuertes y sólidas que no requieren talar árboles viejos de gran tamaño.”

Knowlable Magazine

Rendimiento Notable

Usando técnicas de madera masiva, se pueden crear vigas de hasta 50 metros (164 pies) de largo. Para pisos y paredes actualmente hechos de hormigón, se pueden usar paneles CLT de hasta 50 centímetros de grosor.

Source: Stora Enso

Estos compuestos de madera son en realidad más fuertes que el acero por peso. El único límite es que son menos densos que el acero, por lo que requieren más volumen.

Esto significa que para el edificio de madera masiva más alto, se usa una combinación de acero y madera masiva para reducir el tamaño de las vigas estructurales que soportan la construcción.

Edificio Alto de Madera

Hoy, el edificio de madera masiva más grande es el rascacielos de 25 pisos Ascent en Milwaukee, completado en 2022.

Source: Thornton Tomasetti

En total, actualmente hay 84 edificios de madera masiva de ocho pisos o más, ya sea construidos o en construcción en todo el mundo, con otros 55 propuestos.

Por ahora, esto es mayormente un fenómeno europeo, con el 70 % de los edificios de madera masiva construidos en la región. En Norteamérica, los edificios híbridos de acero y madera masiva son más comunes.

Lo que probablemente dará un gran impulso a este método es la aprobación en 2021 de la construcción de madera masiva de hasta 18 pisos por parte del International Code Council (ICC). El ICC es responsable de publicar el International Building Code, que es la plantilla usada por las jurisdicciones de construcción en todo el mundo.

Así, esto debería permitir que esta técnica deje de ser un diseño a medida que requiere permisos especiales tediosos cada vez, y se convierta en un método de construcción estándar.

La madera masiva también puede usarse para edificios industriales, con, por ejemplo, centros de datos para Microsoft construidos usando CLT. (MSFT )

Seguridad contra Incendios

Un factor importante para obtener la aprobación del ICC para edificios altos de madera masiva fue la demostración de que son seguros contra incendios. Esto es una preocupación particular para estructuras altas, ya que cualquier incendio debe propagarse lentamente, dando tiempo a que las personas dentro evacúen y a que los bomberos tengan oportunidad de apagarlo.

Por ejemplo, los materiales en los rascacielos convencionales deben mantener su integridad en un incendio durante tres horas o más. Por esta razón, hasta hace muy poco la mayoría de los códigos de seguridad locales prohibían el uso de madera en edificios altos.

¿Cómo puede la madera masiva lograr esto? Principalmente por estar hecha de madera, pero sin ser una viga de madera normal en ningún otro aspecto.

Esto se demostró en cámaras alimentadas con gas para probar la madera masiva, o incluso incendiando una maqueta de edificio de madera masiva y registrando los resultados. Solo después de estas demostraciones, el ICC aceptó que era un material lo suficientemente seguro.

Funciona porque los trozos de madera masiva son muy gruesos y al mismo tiempo extremadamente densos. Esto tiene 2 efectos que reducen drásticamente su inflamabilidad:

• La capa exterior forma rápidamente una gruesa capa de carbonilla que aísla el interior del calor.
• La densidad y el grosor del material hacen que la mayor parte de la madera no tenga suficiente oxígeno para prenderse.

Oportunidades de la Madera Masiva

La promesa principal de la madera masiva es reemplazar con un recurso renovable el consumo insostenible de energía y arena requerido por los edificios de hormigón y acero. Pero también tiene algunas otras ventajas.

Edificios Más Ligeros

Como la madera masiva es en realidad más fuerte que el acero a masa equivalente, y mucho más ligera que el hormigón, el mismo estilo de edificio que sería muy pesado se vuelve mucho más ligero cuando se construye con madera masiva.

Por ejemplo, esto ha permitido a la empresa Stora Enso construir con madera masiva un edificio de 12 niveles sobre la autopista E4, lo que no habría sido posible con un diseño más pesado.

Source: Stora Enso

Aislamiento Térmico

La madera es, en general, un buen aislante térmico. Por lo tanto, puede ayudar a que el edificio sea más eficiente energéticamente, aunque no elimina la necesidad de capas de aislamiento adicionales.

Captura de Carbono

Un buen ejemplo del potencial de la madera masiva para reducir las emisiones de carbono de la industria de la construcción se dio con el edificio de 18 pisos Brock Commons en Columbia Británica.

Ahorró 2.432 toneladas métricas de CO₂ en comparación con un edificio similar de hormigón y acero. De estas emisiones ahorradas, alrededor de 1/4^th fueron por las emisiones producidas al fabricar el acero y el cemento, y el resto quedó atrapado en la propia madera.

Si se cuida adecuadamente y/o se recicla, esto podría convertir nuestras ciudades en un sumidero permanente de carbono. Un cambio importante comparado con el hormigón, que requiere un nuevo ciclo de emisión de carbono cada 50‑70 años al reconstruir edificios de hormigón armado degradados.

Estética

En general, la gente prefiere la sensación de un material vivo frente a la frialdad y el aspecto más industrial del hormigón y el metal.

Como existe una creciente reacción contra la arquitectura brutalista moderna, más edificios de madera podrían hacer que los centros urbanos se sientan más vivos y amigables, lo que llevaría a una prima en el precio inmobiliario asociado.

“La gente se cansa del acero y el hormigón. Con su apariencia cálida y reconfortante y sus variaciones naturales, la madera puede ser más agradable visualmente. La gente realmente disfruta mirar la madera.”

Ted Kesik – Building scientist at the University of Toronto’s Mass Timber Institute

Desafíos de la Madera Masiva

Porque la madera masiva es tan diferente de los edificios de varios pisos a los que estamos acostumbrados, requieren un poco de replanteamiento.

Métodos de Construcción

Dado que la madera masiva se fabrica en fábricas dedicadas desde el principio, esto deja la oportunidad de diseñar el elemento de madera masiva con antelación para un edificio correspondiente.

Esto es parte del nuevo modelo de construcción llamado diseño integrado. En él, arquitectos trabajan en conjunto con instaladores y fábricas para tener los tamaños y formas exactos de los elementos predeterminados.

Al igual que los muebles de Ikea, los puntos fuertes y los agujeros pueden incluso pre‑taladrarse o cortarse con maquinaria avanzada controlada por computadora para coincidir con su futuro lugar en el edificio.

Esto es un procedimiento mucho más detallado, que brinda mayor control a los arquitectos del diseño final. También puede hacer que la construcción sea un 40 % más rápida que con los métodos y flujos de trabajo tradicionales.

“Los edificios de madera masiva tienden a fabricarse más como automóviles, con todas las piezas separadas enviadas a una ubicación final para su montaje. Cuando el edificio de madera masiva llega al sitio, es realmente como un mueble de Ikea sobredimensionado.”

Ted Kesik – Building scientist at the University of Toronto’s Mass Timber Institute

Humedad & Insectos

Más que el fuego, una preocupación seria con cualquier edificio de madera es el daño al material por hongos o insectos.

La gestión de la humedad es por tanto muy importante en el diseño de edificios de madera masiva:

• El material no debe mojarse durante el transporte ni durante la instalación.
• Se debe instalar en el edificio un sistema extenso de calefacción y ventilación que no acumule humedad.
• Los riesgos de daño por agua (techo con goteras, inundaciones) deben considerarse al decidir sobre un edificio de madera masiva.

Los insectos también pueden mantenerse a raya con tratamientos especiales de la madera con pesticidas. Además, se pueden añadir barreras físicas como una malla donde la madera masiva se encuentre con el suelo.

Sonidos

La madera transmite el sonido muy bien, lo que puede convertirse en un problema serio en un edificio grande con cientos de apartamentos u oficinas.

Esto significa que los arquitectos que usen madera masiva deberán dedicar un esfuerzo especial a añadir materiales de aislamiento acústico. También pueden reducir la transmisión de sonido añadiendo espacios entre paredes e instalando pisos elevados u otros métodos conocidos por aumentar el aislamiento acústico.

¿Avanzando Hacia una Adopción Masiva?

La madera podría estar a punto de lograr un regreso masivo en la construcción de la mayoría de los edificios de nuestras ciudades, gracias al surgimiento de la tecnología de madera masiva. Puede crear edificios más ligeros, que también son más sostenibles en todos los sentidos.

Sin embargo, requerirá algunos pasos para pasar de una curiosidad a un porcentaje significativo de nuevas construcciones:

• Reforma de los códigos de construcción locales para tener en cuenta las nuevas normas internacionales.
• Capacitación de arquitectos y constructores sobre cómo usar mejor este nuevo material.
• Despliegue a escala de instalaciones de fabricación para producir suficiente madera masiva.
• Mantenimiento de un sistema de certificación robusto que garantice que la madera se cultiva de manera sostenible.

Todo esto tomará al menos varios años, pero como la tecnología está lista, y podrían implementarse más impuestos al carbono, esto podría ser más rápido de lo que la mayoría espera.

Invertir en Madera Masiva

Actualmente no hay ningún fabricante de madera masiva ni empresa de construcción dedicada a la técnica que cotice en bolsa.

Por lo tanto, la mejor manera de capitalizar el regreso de la madera a la construcción más allá de viviendas individuales probablemente sea invertir directamente en la producción del material mismo.

Puede invertir en compañías relacionadas con la madera y la forestación a través de muchos corredores, y aquí, en securities.io, encontrará nuestras recomendaciones para los mejores corredores en EE. UU., Canadá, Australia, Reino Unido, así como en muchos otros países.

Si no está interesado en invertir en acciones individuales, también puede mirar el iShares Global Timber & Forestry ETF (WOOD) o el Invesco MSCI Global Timber ETF (CUT), que le proporcionarán una exposición diversificada al sector de la madera y la forestación.

Compañía de Madera

Debido a que la producción de madera puede ser muy vulnerable a efectos ambientales como incendios forestales, sequías, infestaciones de insectos, etc., es mejor que los inversores tengan la exposición más diversificada posible.

Esto es lo que ofrecen los REITs forestales (Real Estate Investment Trusts), al reunir en un instrumento cotizado en bolsa la propiedad de una gran cantidad de bosques.

Weyerhaeuser Company (WY ) es el REIT forestal más grande listado en EE. UU., con 10,5 millones de acres en EE. UU. y 14 millones de acres licenciados en Canadá. También cuenta con 35 instalaciones de fabricación en Norteamérica.

Source: Weyerhaeuser

Weyerhaeuser es reconocido como líder en prácticas forestales sostenibles, con la reforestación gestionada a través de su propia tecnología y variedades de árboles. También mantiene árboles a lo largo de los ríos para preservarlos de daños al talar y sigue el estándar de iniciativa forestal sostenible en el 100 % de sus tierras, talando solo el 2 % de sus bosques cada año.

Source: Weyerhaeuser

La escala de la compañía también le permite desplegar procedimientos eficientes para reducir costos y optimizar operaciones, lo que la convierte en una productora de muy bajo costo.

Source: Weyerhaeuser

Además de los mercados locales de EE. UU. y Canadá, la compañía también exporta troncos de madera, mayormente a Japón (66 %) y China (25 %).

Debido a su geografía diversificada y capacidad de exportación, la compañía es mucho menos vulnerable a cualquier dinámica de mercado inmobiliario local individual que los competidores más pequeños.

En general, al buscar reducir las emisiones de carbono, la demanda de madera y timber probablemente crecerá en el futuro previsible.

Empresas como Weyerhaeuser estarían en una posición privilegiada para beneficiarse de una mayor demanda de timber, y serían un proveedor muy fiable para cualquier nuevo fabricante de madera masiva que busque establecer una cadena de suministro constante.