Rascacielos de madera: ¿ha llegado la revolución?

Guión Oscar Holland, CNN

Rodeada de campos de cultivo y habitada por menos de 10.000 habitantes, la ciudad noruega de Brumunddal puede parecer un lugar poco probable para un crecimiento récord.

Pero al elevarse sobre el vecino lago Mjøsa, a más de 100 km (62 millas) al norte de Oslo, la torre de 280 pies Mjøstårnet se convirtió en el edificio de madera más alto del mundo cuando se inauguró el año pasado.

La estructura de 18 pisos consta de apartamentos, oficinas y el bien llamado Wood Hotel. Además de colocar a la pequeña ciudad en un mapa mundial, ha acumulado cada vez más evidencia de que la madera puede ser una alternativa permanente al concreto y al acero.

Alcanzando una altura de 280 pies, Mjøstårnet se convirtió en el edificio de madera más alto del mundo después de su inauguración el año pasado.
Crédito: Voll Arkitekter AS / RicardoFoto

«Debes construir alto para llamar la atención», dijo Øystein Elgsaas, un socio de arquitectura detrás de la torre de grabación Voll Arkitekter durante una video llamada.

«Y cuando tienes el edificio de madera más alto del mundo, todos dicen:» Vaya, ¿qué está pasando en Noruega? «. «

«La gente está interesada, y esta es realmente la parte más importante de este edificio: demostrar que es posible e inspirar a otros a hacer lo mismo».

La hazaña récord se logró gracias a un tipo de madera estructural llamada madera laminada o CLT. Parte de un grupo más grande de materiales llamado madera en masa se hace pegando tiras de madera encolada de 90 grados antes de que se compriman en grandes vigas o paneles bajo presión extrema.

Las torres de madera resultantes, a veces llamadas «pegadoras», alguna vez fueron el dominio de los diseñadores conceptuales. Pero gracias a los cambios en las normas de construcción y las actitudes cambiantes hacia el material, rápidamente se hacen realidad.

La torre más alta del proyecto HoHo Vienna en Austria alcanza hasta 276 pies. Crédito: HoHo Viena / Michael Baumgartner / KiTO

Se espera que una serie de nuevos rascacielos de madera comiencen o se abran en 2020. HoHo Vienna, un proyecto de uso mixto, solo cinco pies más corto que Mjøstårnet, a la derecha abierto a los negocios en Austria. Y aunque Europa lidera tradicionalmente el camino, América del Norte se está poniendo al día rápidamente.

En Vancouver, la ciudad donde ya vive. Residencia de estudiantes de madera de 174 pies de altura – Diseñó el arquitecto ganador del Premio Pritzker, Shigeru Ban. Complejo de apartamentos «híbridos» que consiste en un núcleo de acero y concreto con un marco de madera que se abrirá este año. Mientras tanto, en Milwaukee, Wisconsin, se espera que el trabajo en el bloque de pisos de madera Ascent de 238 metros comience en junio.

Economía climática

Los defensores de la madera en masa dicen que, en comparación con las opciones existentes, estas torres son más rápidas de construir, más fuertes y, quizás sorprendentemente, más seguras en caso de incendio. Quizás, sin embargo, sus referencias verdes explican la creciente popularidad de la madera en los últimos años.

Cuentas para la construcción y operación de edificios. 40% del consumo mundial de energíay aproximadamente un tercio de las emisiones de gases de efecto invernadero. Pero mientras el hormigón emite una gran cantidad de carbono, los árboles lo absorben toda su vida.

Diseñado por Acton Ostry Architects, la residencia de estudiantes de la Universidad de Columbia Británica Brock Commons Tallwood House, en Vancouver, tiene 174 pies de altura. Crédito: Acton Ostry Architekci / Michael Elkan

Si estos árboles se convierten en madera sólida, entonces el carbón se «cierra» o se secuestra en lugar de volver a la atmósfera cuando el árbol muere. La investigación sugiere que 1 metro cúbico de madera puede contener mas de una tonelada dióxido de carbono.

Los desarrolladores del complejo de apartamentos Ascent Milwaukee, por ejemplo, Reclamación usar madera es equivalente a conducir 2,100 autos fuera de la carretera.

«Los árboles almacenan carbono, así que si los recolecta a la edad adecuada, cuando no pueden absorber más o crecer significativamente, entonces es mejor usarlos como material de construcción», dijo Elgsaas, y agregó que si los edificios están diseñados teniendo en cuenta la longevidad, pueden mantener el carbono fuera de la atmósfera por generaciones. «Extiende la vida de los árboles (antes de que se rompan) en unos 100 o 200 años si se hace correctamente».

Contando costos

La madera laminada cruzada se ha utilizado en edificios de baja altura en países europeos como Alemania y Austria desde la década de 1990, y los beneficios ambientales del uso de madera en masa se conocen desde hace mucho tiempo.

Entonces, ¿por qué el reciente aumento en el interés?

Según el arquitecto Michael Green, un antiguo defensor y diseñador de edificios de madera, «ahora hay muchas cosas». Pero como él es 2013 Ted talken el que predijo la próxima «revolución» en la construcción de madera, hubo un cambio particularmente significativo: el costo.

Visualización digital de un prototipo de edificio de madera de 35 pisos, Proto-Model X, desarrollado por Michael Green Architecture y Sidewalk Labs. Crédito: Laboratorios en la acera / Michael Green Architecture

A medida que la madera en masa se hace cada vez más popular, se crean más y más fábricas de CLT y las economías de escala están reduciendo los precios.

«Hay más conocimiento en el mercado, más competencia, más cadenas de suministro … No hubo infraestructura real durante mi conversación con Ted», dijo Green por teléfono. «Poco a poco, como con más competencia, los costos disminuyen».

El precio siempre ha sido una «barrera», dijo Green. Tome un proyecto de arquitectos SHoP de 10 pisos que ganó una competencia del gobierno que se llevará a cabo en el distrito de Chelsea en Nueva York, pero fue abandonado debido a preocupaciones por encima de su viabilidad en el mercado. O Framework, una ambiciosa torre de madera de 148 pies de altura en Portland, Oregón, que anteriormente era la torre de madera más alta de los EE. UU. anulado entre las preocupaciones de costos el año pasado.

Sin embargo, el costo de la madera encolada ha disminuido en los últimos años y ahora está «a la par» con los materiales tradicionales, dijo Green. Elgsaas también informó que el desarrollador detrás de la torre Mjøstårnet en Noruega dijo que la suma final era «aproximadamente la misma» que la alternativa al acero y al concreto.

Investigadores de la Universidad Australiana de Nueva Gales del Sur (UNSW) se graduaron recientemente Estudio de 18 meses Comparación de un edificio alto de madera con una contraparte de hormigón y acero. Según Philip Oldfield, profesor asociado del departamento de medio ambiente de edificios de la Universidad, los resultados mostraron que un edificio de madera es un poco más caro de producir en términos de costos de materiales.

El panel prefabricado se levanta en su lugar durante la construcción de Brock Commons Tallwood House en Vancouver. Crédito: Acton Ostry Architekci / Pollux Chung

Pero los ahorros se pueden encontrar de otras maneras, dijo en una entrevista telefónica. En particular, la posibilidad de prefabricación o construcción de elementos de madera significa que otros costos de construcción pueden caer.

«Si puede acelerar y abrir un edificio más rápido, no tiene que pedir prestado dinero para obtener un retorno de la inversión tan largo y rápido», dijo Oldfield, quien también es autor del libro 2019 The Sustainable Tall Building: Design Primer, y agregó: «Lo que encontramos en mantener madera significa menos beneficios ambientales y más beneficios para contratistas y clientes «.

En el caso de Green, un verdadero punto de inflexión no llegará cuando la madera sea igual de barata, sino cuando sea más barata.

«No estamos en un lugar donde la madera sea más barata», dijo. «Queremos que sea más barato porque, al final del día, esto es lo que rige a toda la industria: la solución más barata.

«Necesitamos abordar el cambio climático haciendo que las cosas sean más asequibles, no pidiéndole a la gente que chupe y pague más porque no funciona».

Restricciones legales

Los diseñadores como Green ahora se atreven a soñar. En colaboración con Sidewalk Labs, una empresa matriz de Google Alphabet, un arquitecto canadiense propuso transformar la empresa. barrio del río en toronto con una docena de edificios de madera de entre 10 y 35 pisos de altura.

En otros lugares, la compañía británica PLP Architecture ha creado propuestas para tres rascacielos de madera, que incluyen La torre tiene 984 pies de altura. En el corazón de Londres. Mientras tanto, la compañía japonesa Sumitomo Forestry dice que planea gastar 600 mil millones de yenes ($ 5.6 mil millones) en construcción Torre de madera de 1148 pies de altura en 2041 para celebrar el 350 aniversario.

Representación digital de una audaz propuesta de arquitectura PLP para la torre de 984 pies en el corazón de Londres. Crédito: Arquitectura PLP

Pero aunque estos arquitectos creen claramente en el potencial estructural de la madera en masa, existen barreras muy prácticas para implementar tales proyectos: códigos de construcción.

Última actualización De acuerdo con el Código Internacional de Construcción (IBC), que muchos países y estados de EE. UU. usan como modelo base para sus propias regulaciones, por primera vez, los edificios de madera se elevarán a 18 pisos. La decisión es significativa teniendo en cuenta que antes de 2018, cuando Oregon se puso de pie primer estado de EE. UU. para permitir edificios de madera de 18 pisos, en ningún lugar de Estados Unidos se permitía nada más que seis.

Los cambios entrarán en vigor en 2021, aunque son solo de carácter consultivo. Algunos países, como Noruega, ya tienen restricciones de altura más flexibles, mientras que otros países y estados de EE. UU. Pueden optar por códigos de construcción más estrictos que los establecidos en el IBC.

Quedan datos limitados sobre cómo las grandes torres de madera responderán a una variedad de amenazas a largo plazo, desde condiciones climáticas extremas hasta termitas y humedad.

El riesgo de incendio sigue siendo la pregunta más controvertida. Por ejemplo, la Asociación Nacional de Guardias de Bomberos del Estado se opuso a la reciente actualización del Código Internacional de Construcción, citando entre otras cosas, la falta de pruebas de fuego requeridas. En la declaración, la organización declaró que los cambios fueron el resultado del «juicio profesional» en lugar de la ciencia, y agregó que permitir estructuras de madera más grandes «sin pruebas y justificaciones adecuadas» era «prematuro y afectaría significativamente el entorno de extinción de incendios».

La industria del hormigón también fue un crítico fuerte. Conforme Construir con fuerza, una coalición estadounidense formada por la Asociación Nacional de Concreto Mezclado Listo, la madera laminada es «un material no probado que presenta un grave peligro de incendio, especialmente para edificios de gran altura». Además de las preocupaciones sobre la deforestación, el grupo afirma que los rociadores no son efectivos para prevenir la propagación de las llamas en los edificios de madera. También cita investigación sugiriendo que los paneles CLT expuestos podrían provocar incendios de «estallido y aumento de nuevo».

Los defensores de la madera en masa, sin embargo, afirman que no solo es segura, sino que en realidad se prefiere, porque la madera se quema de una manera más predecible.

Los estudios también han demostrado que el piso CLT de siete pulgadas tiene resistencia al fuego durante dos horasque, según el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, el Departamento de Agricultura «abordará las preocupaciones sobre la resistencia al fuego de los edificios de madera y los ayudará a llevarlos a un nuevo nivel». Elgsaas afirma que el acero es propenso a un colapso repentino. A ciertas temperaturas puede «perder capacidad de carga y convertirse en espagueti».

La torre principal del Centro Cultural Sara en Skellefteå en Suecia se convertirá en una de las construcciones de madera masivas más altas del mundo cuando se inaugure en 2021. Crédito: Arkitekter blanco

El verde compara la madera maciza con un gran tronco colocado sobre un fuego: no se enciende de inmediato y luego se quema lentamente.

«En general, en un gran incendio catastrófico, si le pides a los bomberos que ingresen a un edificio pesado de madera en comparación con un edificio de acero, preferirían ingresar al (anterior)» – dijo. «Porque aunque las vigas están carbonizadas, pueden ver rápidamente cuánto carbono y, por lo tanto, cuánta madera queda».

Elgsaas agrega que las regulaciones invariablemente van a la zaga de la tecnología, y cada torre completa ayuda a aliviar las preocupaciones sobre la eficiencia y la seguridad.

«Cuantos más edificios crucemos las fronteras, más fácil será proponer nuevas regulaciones de construcción y elevar el nivel de posibilidades», dijo.

Cambio de cultura

Green afirma que con los cambios en la regulación, habrá un cambio en las actitudes culturales hacia la madera. Aunque la transición a la arquitectura de madera puede ser el cambio más fundamental en la forma en que se han construido los rascacielos desde principios del siglo XX, en lugares con una larga tradición de construcción en madera, como el norte de Europa o América del Norte, podría ser menos una revolución y más un renacimiento.

«Solíamos construir grandes y gigantescos edificios de madera en América del Norte y en todo el mundo, pero realmente nos detuvimos cuando apareció el hormigón», explicó Green, y agregó que los incendios de las grandes ciudades suprimieron el entusiasmo por este material. En la década de 1840, cuando se inventó la década del hormigón armado, Nueva York, Pittsburgh, St. Louis y Toronto fueron devastados por las llamas que se extendieron rápidamente en edificios de madera densamente llenos.

«Hubo incendios en las grandes ciudades y, naturalmente, dijimos:» Bueno, no construyamos más con materiales inflamables «(…) Sabíamos que podíamos construir estos grandes edificios, pero simplemente dejamos de hablar de eso».

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En ciudades hipermodernas con una pequeña historia de construcción de madera, como Shenzhen y Dubai, el entusiasmo por su regreso puede ser limitado. Green argumentó que los desarrolladores y arquitectos convincentes deberían girar en torno a lo que él considera las ventajas del diseño de madera.

«Reformular el concepto de lo que es la modernidad, qué formas debería ser, lo que hace que las personas se sientan más cómodas y lo que mejora la calidad del espacio, debe estar relacionado con problemas humanos: sentir menos estrés, estar más saludable, ser más eficiente, aprender más rápido – Él dijo. «Estos deben ser los principios básicos del buen diseño».

La investigación sugiere que estar en ambientes orgánicos puede tener muchos beneficios para la salud. DETRÁS Estudio austriaco de 2010Por ejemplo, afirmó que los estudiantes en las aulas de madera estaban más relajados y dormían mejor que aquellos en las habitaciones construidas con materiales tradicionales.

Elgsaas también da testimonio de los beneficios psicológicos de la madera. Describe las columnas de madera expuestas de Mjøstårnet, con su apariencia orgánica y diferentes patrones de grano, que tienen un cierto carácter que el concreto uniforme no puede lograr simplemente.

«Las personas que viven, viven y trabajan allí dicen que es más limpio de alguna manera», dijo.

Próximos desafíos

A pesar del creciente entusiasmo por los rascacielos de madera, persisten los desafíos ambientales a largo plazo. Primero, si la madera masiva va a generar supuestos ahorros de carbono, los árboles utilizados deben provenir de bosques sostenibles, dijo Oldfield UNSW.

«Si el CLT será un material de construcción importante para nosotros en los próximos 30 años, debemos comenzar a plantar árboles ahora», agregó. «Verificamos cuánta madera necesitaríamos si CLT construyera el 30% de los edificios nuevos para 2050, y estamos hablando de cultivar un bosque nuevo 100 por 100 kilómetros».

«Y hay grandes preguntas sobre si incluso se deberían construir tales bosques porque son monocultivos, mientras que los bosques naturales tienen biodiversidad».

La compañía japonesa Sumitomo Forestry planea gastar 600 mil millones de yenes ($ 5,6 mil millones) en la construcción de un rascacielos de madera de 1,148 pies de altura en 2041 en el 350 aniversario. Crédito: Sumitomo Forestry Co., Ltd.

La investigación de Oldfield también plantea otra pregunta a largo plazo que debe responderse: ¿qué sucederá con el carbón secuestrado cuando el edificio finalmente sea demolido, incluso si será décadas o siglos después? ¿Esto niega los beneficios de usar el material?

«Si entierras madera que se descompone, o quemas el edificio al final de su vida útil, se escapa este dióxido de carbono a la atmósfera», dijo.

Las respuestas a estas preguntas serán por años y décadas. Por ahora, sin embargo, parece que los desarrolladores que son tímidos están considerando las muchas posibilidades de este material. El arquitecto Elgsaas dijo que la madera ha funcionado mejor en Mjøstårnet, pero tiene una mente abierta sobre la construcción de futuros rascacielos.

«No estoy del lado, no estoy a favor de la madera o el hormigón», dijo. «Creo que es importante que usemos el material adecuado para el trabajo correcto».

Este artículo ha sido actualizado con los detalles del proyecto Toronto Sidewalk Labs.