¿Qué es la construcción industrializada en madera?

Beneficios de la construcción en madera

• Sostenibilidad
• Versatilidad
• Aislamiento
• Salubridad
• Durabilidad y seguridad

Elementos de construcción industrializada en madera

• Estructura lineal
• CLT (Cross Laminated Timber)
• Sistema de entramado
• Paneles prefabricados de madera

Arquitectura regenerativa con madera

El futuro de la construcción industrializada en madera

Proyectos destacados

Conclusiones: innovaciones y tendencias, desafíos y oportunidades  

¿Qué es la construcción industrializada en madera?

La construcción industrializada en madera es un método de construcción de alta calidad, que aprovecha los beneficios de la madera para construir de una manera más sostenible, contribuyendo así a la transformación necesaria para la descarbonización de los edificios.

La madera es material sostenible porque es un recurso natural, renovable y de baja huella ecológica, que tiene propiedades aislantes a nivel térmico, y que tiene la capacidad de crear espacios interiores cálidos y acogedores.

Por otro lado, es un tipo de construcción offsite, es decir, en la que los elementos con los que se construye, se fabrican en taller, en un ambiente seguro y controlado, tanto a nivel de calidad constructiva como de seguridad para los trabajadores. La madera se transforma para conformar estructuras o módulos, de forma estandarizada y modulada, dentro de un proceso de fabricación de alta precisión y con maquinaria especializada. Como en una producción en serie, dicha madera tecnificada sale de la fábrica para ser trasladada y montada rápidamente en el sitio definitivo. Con ello se reducen plazos y la exposición y dependencia de las condiciones climatológicas es menor.

Beneficios de la construcción en madera 

• Sostenibilidad

La madera tiene beneficios ecológicos y su aprovechamiento en la construcción permite reemplazar el uso de otros materiales de mayor impacto ambiental. Gran parte de su fabricación es natural, empleándose para ello la energía solar.

Es un material renovable que actúa como reservorio de carbono. Los árboles utilizados en edificación se vuelven a plantar, y al crecer captan nuevo carbono. Durante el proceso de la fotosíntesis, la madera actúa como sumidero de CO² y lo almacena de forma segura durante mucho tiempo. Es decir, que una vez se transforma en un material de construcción y forma parte de un edificio, la madera se comporta como un almacén de carbono independientemente de los procesos que causan el efecto invernadero en el planeta.

Pero para construir con madera, ésta debe ser certificada FSC. El sello FSC, según la publicación En Madera, otra forma de construir. El material constructivo sostenible del siglo XXI, representa una garantía, reconocida en todo el planeta, de que la madera se ha obtenido de forma responsable, siguiendo las más rigurosas normas ambientales y sociales a nivel internacional, asegurando así la renovación y continuidad de este recurso y su disfrute por generaciones futuras. 

• Versatilidad

La prefabricación de estructuras de madera permite una construcción rápida y eficiente, reduciendo costes y tiempos de ejecución. Su versatilidad permite trabajar con diferentes tipos de madera más o menos transformada o tecnificada y para diferentes soluciones constructivas de cerramientos ya sea en forma de muros, forjados o cubiertas y como elementos lineales estructurales como pilares, vigas o viguetas. 

• Aislamiento

La madera es también es un material aislante que una vez instalado en el edificio reduce las pérdidas y ganancias de calor no deseadas en el edificio. Los edificios construidos con madera tienen una menor demanda de energía para calefacción y refrigeración por sus propiedades aislantes. Su resistencia térmica es cinco veces superior a la del ladrillo, lo cual incluso permite trabajar con espesores menores en los cerramientos, aligerando por otro lado el peso del edificio.

La madera es un material poroso y ligero, cuya densidad puede variar según la especie y la humedad que contenga, y también es elástico. Por lo tanto, si se tiene en cuenta que la transmisión acústica se rige por la masa y la rigidez del material de material que atraviesa la onda sonora, entonces no se puede considerar en términos generales, que la madera sea un buen material aislante acústico. Sin embargo, al tratarse de un material blando y poroso, sí puede actuar como un excelente corrector acústico eliminando la reverberación, mejorando así la acústica en espacios donde este requisito es una necesidad. 

• Salubridad

Además, la madera es un material respetuoso con la salud de las persona y contribuye a una buena calidad ambiental interior. Cuando se trabaja con madera libre de compuestos tóxicos como los compuestos orgánicos volátiles o cuando no se le aplica una impermeabilización, la madera se comporta como un regulador de la humedad interior, ya que es capaz de absorber y expulsar vapor de agua. Y esta característica tiene efectos positivos sobre la salud. 

• Durabilidad y seguridad

Los tratamientos modernos han mejorado sus resistencia al fuego, plagas y humedad, incrementando su durabilidad y seguridad.

Para conseguir una adecuada vida útil de la madera y de los productos derivados de la madera, es necesario tener en cuenta tres estrategias: incrementar la resistencia inicial del material (resistencia físico-mecánica, resistencia biológica o resistencia química), reducir el efecto de los agentes que degradan el material (agentes atmosféricos y bilógicos, tensión mantenida o alternante, incompatibilidad química o física, factores de uso y mantenimiento) o una combinación de ambas. Teniendo en cuenta esta circunstancia, todo proyectista que quiera construir con madera de forma durable, deberá evaluar las condiciones climáticas en las que un producto de madera va a trabajar, junto a la adopción de medidas de diseño, de prescripción de producto (durabilidad propia de la especie de madera elegida) y en su caso de tratamiento más adecuado.

La madera sin tratar tiene normalmente una clasificación de reacción al fuego D-s2 d0. Por lo tanto, es un material combustible, con una contribución al fuego e inflamabilidad alta (D), que produce una cantidad moderada de humo (s2) y que no desprende gotas o partículas inflamadas en una fase inicial del incendio (d0). Esta clasificación puede limitar el uso de la madera en los edificios según la normativa de aplicación. No obstante, la madera se puede proteger con una capa resistente al fuego, o si queda expuesta y se le exige un comportamiento mínimo al material, se puede mejorar su clasificación de reacción al fuego mediante la aplicación de tratamientos ignifugantes. 

Elementos de construcción industrializada en madera

Existe una amplia variedad de productos técnicos de madera para construcción en función de su grado de transformación. En este sentido la madera se clasifica de forma muy resumida en: rollo estructural (tronco del árbol desramado y descortezado), madera aserrada estructural, madera aserrada no estructural termotratada, laminado de madera maciza, microlaminado de madera, aglomerados y productos técnicos mixtos.

A partir de dichos productos técnicos de madera, se elaboran los principales elementos de construcción industrializada en madera, los cuales se fabrican en taller para ser posteriormente transportados y ensamblados en obra, son los siguientes: 

• Estructura lineal

Son elementos de construcción de estructura lineal los pilares y las vigas. Se fabrican en taller utilizando madera laminada encolada o microlaminada y son de grandes dimensiones. Se utiliza para la construcción de grandes espacio diáfanos ya que los elementos pueden cubrir grandes luces y soportan cargas importantes. 

• CLT (Cross Laminated Timber)

La madera contralaminada o CLT consiste en la fabricación de paneles estructurales de gran formato mediante láminas de madera encoladas en capas impares, que se disponen de forma perpendicular entre sí. Debido a esta configuración los paneles de CLT tienen una alta estabilidad dimensional y una alta resistencia, similar a la del hormigón armado, pero con la ventaja de que pesan mucho menos. Es posible construir muros de carga, forjados y cubiertas con paneles de CLT y se puede emplear en la construcción de edificios en altura. Los paneles llegan a obra listos para su ensamblaje y pueden incluir aberturas y perforaciones ya realizadas en taller, para puertas, ventanas y paso de instalaciones. 

• Sistema de entramado

El sistema de entramado de madera se clasifica en ligero y pesado. El sistema de entramado ligero de madera, consiste en una retícula o estructura de montantes y travesaños de perfiles de madera que se cierra con paneles de madera de madera y cuya cámara se rellena de aislamiento térmico y acústico. Los paneles de madera son estructurales y pueden ser de OSB, contrachapados, de partículas, etc. En cambio, el sistema de entramado pesado de madera utiliza piezas de madera de mayor sección para formar las vigas y pilares de la estructura del edificio. 

• Paneles prefabricados de madera

Los paneles prefabricados de madera pueden funcionar como muros, forjados o cubiertas. Se clasifican por lo tanto según su función, pero también según su complejidad. Se trata de paneles multicapa cuya composición puede variar según se trate de una fachada, un suelo, un techo o una cubierta. Pueden incluir el acabado interior y exterior, el aislamiento térmico y acústico, la impermeabilización, la barrera de vapor cuando proceda e instalaciones (electricidad, fontanería, etc.). 

Arquitectura regenerativa con madera

La Arquitectura regenerativa es un concepto creado por los diseñadores William McDonough y Michael Braungart en su libro Cradle to Cradle: remaking de way we make things publicado en 2002. Ambos proponen un modelo de diseño inspirado en los ciclos de la naturaleza, reciclando y reutilizando los materiales y productos de forma continua, por lo tanto, sin generación de residuos. Con este concepto de diseño, el proceso de construcción y uso de los edificios tiene un impacto positivo y regenerador en el medio ambiente. Con ello, se establecen los 9 principios de la arquitectura regenerativa: integración en la naturaleza, uso responsable del suelo, utilización de materiales naturales, uso consciente de los recursos planetarios, gestión de los recursos hídricos, alimentación sostenible, preservación de la salud, integración de la comunidad y generación de culturas regenerativas.

La madera, como material constructivo, contribuye al cumplimiento de los principios de la arquitectura regenerativa. Por sus propiedades térmicas y reguladoras de la humedad, promueve el bienestar físico y mental, creando espacios interiores saludables y que conectan con la naturaleza. Es un material natural y orgánico, que contribuye a crear edificios que se integran visualmente en su entorno natural. También es renovable y biodegradable, actúa como sumidero de carbono y lo almacena durante su vida útil en el edificio donde se instala. Además, tiene que provenir de bosques gestionados de forma responsable (certificado FSC) contribuyendo a la salud de los bosques, y, por lo tanto, a los ecosistemas que mantienen la biodiversidad. Además, la construcción con madera requiere un menor consumo de agua en comparación a otros sistemas constructivos como el hormigón o el ladrillo. También contribuye a la economía local, cuando la madera es regional procedente de bosques cercanos, y fomenta la conciencia sobre el origen de los materiales y que los recursos son limitados. 

El futuro de la construcción industrializada en madera

El sector de la construcción en madera en España está en pleno crecimiento. Contamos con una gran superficie forestal, siendo el segundo país con más hectáreas de bosque en la Unión Europea. Según el informe 2023-24 Mass Madera, contamos con aproximadamente 26,3 millones de hectáreas, y cada año crece una masa de madera de aproximadamente 30 millones de metros cúbicos. Existe por lo tanto, un elevado potencial de aprovechamiento del recurso de la madera en nuestro país, pero es necesario invertir en la adecuada gestión de los bosques, ya que sólo un 20% de esa gran superficie forestal, cuenta con instrumentos para ello.

Por otro lado, según la publicación En Madera, otra forma de construir. El material constructivo sostenible del siglo XXI de 2023, ya se ha iniciado el fin de la etapa de los edificios pioneros en el uso de la madera, como material experimental. Lo siguiente será la etapa de consolidación de la madera como una opción más y alternativa al acero, el hormigón o el ladrillo. Una etapa en la que se establecerán los estándares de construcción en madera y se consolidarán las soluciones tipo en madera. Y una etapa en la que las regulaciones que limitan las emisiones asociadas a la construcción y uso de los edificios, fuercen a construir cada vez más edificios con madera.

Además, según la misma publicación, serán los edificios de viviendas en altura realizados en madera, uno de los campos de mayor progreso en construcción sostenible en los próximos años, siendo el coste el mayor hándicap a superar. Para ello el informe propone seguir afinando los sistemas, llevar las soluciones estructurales a utilizar el mínimo material, aligerarse, con el fin de optimizar su coste y extender el uso de las soluciones en madera en el mercado de la promoción inmobiliaria. 

Proyectos destacados

A continuación, citamos algunos ejemplos de edificios que han apostado por la madera como material constructivo, por todos sus beneficios.

• Vivienda unifamiliar pasiva en Ullà

Se trata de una vivienda unifamiliar aislada construida en 6 meses y finalizada en 2014. Fue diseñada por el doctor arquitecto Josep Bunyesc, especializado en arquitectura sostenible y rehabilitación ecológica. La vivienda es una casa positiva que genera más energía de la que consume.

Los muros de la vivienda son de entramado ligero de madera de 16 cm de grosor que se rellenó de aislamiento natural. Para el acabado interior se utilizan tableros de madera tricapa y tableros de yeso laminado. Los acabados exteriores son madera pintada de blanco en la planta baja y de listones verticales de madera de pino en la planta superior. Dichos acabados se fijan a unos rastreles generando una cámara ventilada que protege el muro de la radiación solar, disipa el calor no deseado y favorece el buen comportamiento higrotérmico evitando condensaciones.

El forjado intermedio se realiza con tableros de canto, encolados y clavados. En suelos y techos el panel laminado se pule y se le aplica una imprimación tapa-poro, para mejorar su aspecto y durabilidad, ya que queda visto. La cubierta también está formada por un entramado pero que incluye vigas de 24 cm de canto. La cámara del entramado de la cubierta está completamente rellena de aislamiento y por encima del entramado se instalan rastreles para la ventilación de la misma y la chapa de acabado final.

La estructura de madera de la vivienda se prefabricó en taller y su montaje en seco en obra terminó en 3 días. 

• Nuevo Consistorio de Olot

Se trata de un edificio pionero porque fue uno de los primeros edificios públicos de gran envergadura que se construyó casi en su totalidad con madera. Finalizada la obra en 2021, fue diseñado por el prestigioso Estudio de arquitectura RCR Arquitectes.

Se construyó con un sistema de entramado ligero de madera industrializado. Los muros, forjados y la estructura de la cubierta se ensamblaron con esta técnica. Con ello se consiguió agilizar el proceso de construcción, el cual se completó en 3 meses. Además, gracias a este sistema constructivo prefabricado se pudo realizar un control exhaustivo de los componentes y una gran precisión en el montaje.

• Polideportivo en Navarra

Situado en Abaurrea Baja, fue diseñado por el Estudio de arquitectura Taller Básico de Arquitectura y terminado en 2010. Se trata de un edificio de uso deportivo que destaca por su gran cubierta estructural de madera. En su diseño se emplearon vigas de madera laminada en colada (MLC) de grandes dimensiones, lo cual permite cubrir el espacio principal del pabellón sin soportes intermedios. La estructura de madera cumple una función portante pero también aporta calidez y estética única en el interior del edificio. Otro aspecto destacable del uso de la madera es que permite la integración visual del edificio con el paisaje rural del entorno. 

Conclusiones: innovaciones y tendencias, desafíos y oportunidades

Dos son los factores que están revolucionando la construcción industrializada en madera: las nuevas tecnologías de la construcción 4.0 y la transición energética hacia un parque inmobiliario descarbonizado.

En este sentido, las innovaciones y tendencias incluyen:

• Digitalización y automatización. Uso de la tecnología BIM junto a la robótica y las herramientas de CNC (Control Numérico por Computadora) para la prefabricación de componentes de madera con una gran precisión, reduciendo errores y acelerando el proceso de montaje en obra.
• La evolución de los materiales como la madera contralaminada (CLT) y la madera laminada encolada (GLT). Ambos son productos de ingeniería de la madera que se caracterizan por una resistencia estructural comparable al hormigón, pero con un peso mucho menor, y que permiten la construcción de edificios de madera de media y gran altura, garantizando las exigencias reglamentarias de resistencia al fuego. El edificio Mjøstårnet en Noruega, considerado el edificio de madera más alto del mundo con 18 pisos, demuestra el potencial de la madera laminada y contralaminada de edificios en altura.
• Economía circular. Una de las principales tendencias es la prefabricación de estructuras desmontables. Estructuras que se pueden montar y desmontar para ser reutilizadas o que se pueden reciclar o descartar de forma segura, cuando el edificio alcanza el fin de su vida útil. La principal ventaja de la madera en este sentido es que es un material renovable, biodegradable y que actúa como sumidero de carbono. Ubuild es un ejemplo de sistema de construcción modular en madera de gran flexibilidad, ya que permite ampliar, reducir o modificar el espacio, y de fácil montaje y desmontaje, ya que el sistema se compone de piezas cortadas y listas para atornillar. Con este sistema se puede realizar según sus creadores, cualquier tipo de construcción.
• Sistemas híbridos. Una de las principales tendencias es la combinación de la madera con otros materiales como el acero o el hormigón en sistemas constructivos industrializados, aprovechando las ventajas de cada uno. El sistema Cree es un ejemplo de ello.

Y en este contexto, la construcción industrializada se enfrenta a desafíos significativos, pero también presenta grandes oportunidades para el sector:

• Los principales desafíos se centran en el alto coste de la construcción en madera asociado al elevado coste de inversión en maquinaria y tecnología , el marco normativo español poco adaptado a la construcción industrializada en madera y en la falta de conocimiento del potencial de la madera como material de construcción, por parte de clientes y profesionales del sector.
• En cuando a las oportunidades, la principal proviene del gran potencial de desarrollo de la industria forestal en nuestro país acompañado de una adecuada gestión de los bosques. Otras oportunidades se relacionan con la precisión de la industria de la madera destinada a la construcción de edificios gracias al uso de la tecnología y que se traduce en una mayor calidad, eficiencia y rapidez en el montaje. Y por supuesto la capacidad de almacenar carbono de la madera, que se alinea con los objetivos de descarbonización de los edificios de aquí a 2050.