Construcción en Madera: Técnicas, Ventajas y Desventajas

La construcción en madera está viviendo una expansión sin precedentes durante los últimos años. Desde la aparición del hormigón su uso había decaído enormemente, especialmente en Europa. Sin embargo, la aparición de nuevas técnicas, el desarrollo de las maderas industriales y la preocupación por el medio ambiente están haciendo de la construcción con madera una alternativa real con igual o más prestaciones que el acero o el cemento.

Todavía existen muchas personas que piensan en cabañas al hablar de construcciones en madera. Cambiar esta idea es una tarea de pedagogía que aún llevará tiempo, aunque va por buen camino. De hecho, son muchos los arquitectos y profesionales de la construcción los que se están incorporando tras conocer las ventajas de la construcción con madera.

Ventajas de la Construcción en Madera

• La madera es un material natural, renovable y reciclable. En estos sentidos es la materia prima de referencia.
• Tiene un excelente comportamiento como material aislante, tanto del ruido como de la temperatura. Por consiguiente, se reducen los gastos en energía de la casa fabricada en madera respecto a otras alternativas sin la necesidad de recurrir a aislamientos adicionales.
• Es un material abundante y por tanto de un coste relativamente bajo.
• Se reducen los tiempos de construcción y se evitan en gran medida los tiempos de secado o reposo. No solo precisan de menos mano de obra, también menos tiempo. Lo que como es lógico afecta al precio final. Pero no solo eso, en caso de edificaciones en ciudades o lugares densamente poblados se reducen las molestias.
• El consumo energético necesario para construir con madera es muy inferior.
• La madera es un material ligero con una alta capacidad de carga. Por tanto las estructuras son más livianas y se requieren cimentaciones menores.
• Apta para toda clase de ambientes, incluido zonas cercanas al mar.
• La madera actúa como sumidero de carbono: durante su crecimiento, el árbol captura CO₂ de la atmósfera y lo almacena en la pieza de madera. Construir con madera es, por tanto, una estrategia activa contra el cambio climático, a diferencia de lo que ocurre con el acero o el hormigón, cuya producción genera importantes emisiones.i
• Para garantizar el origen responsable del material, existen certificaciones reconocidas internacionalmente como el FSC (Forest Stewardship Council) y el PEFC (Programme for the Endorsement of Forest Certification), que aseguran que la madera procede de bosques gestionados de forma sostenible.

Desventajas de construir con madera

• La madera es susceptible al ataque de hongos e insectos. Si está tratada correctamente y el mantenimiento periódico es el adecuado es un riesgo que prácticamente desaparece, aunque ahí está.
• Vulnerabilidad frente al fuego. Hoy en día existen tratamientos aislantes que reducen drásticamente la acción del fuego y alargan considerablemente los tiempos. En los casos de construcción con madera contralaminada la debilidad contra el fuego es mucho más limitada y presenta mejor comportamiento que otros materiales constructivos tradicionales.
• Las edificaciones resultantes son a día de hoy más limitadas en dimensiones.
• Si la madera no proviene de explotaciones responsables desaparece en gran parte el concepto de “material sostenible”.

Costes Orientativos de la Construcción en Madera

El coste de construir con madera varía significativamente en función del sistema constructivo elegido, la complejidad del proyecto y los acabados. A modo orientativo:

Entramado ligero de madera. Es el sistema más económico. Los precios se sitúan entre 650 €/m² para las soluciones más sencillas y 950 €/m² en función de la distribución, las cubiertas, las plantas y la superficie total construida. A estos importes hay que sumar el coste de movimiento de tierras y cimentación.

Madera contralaminada (CLT). El precio del panel varía según su uso:

Para una vivienda de unos 200 m² construidos en dos plantas, la estructura envolvente (muros exteriores, paredes interiores, forjado y cubierta) puede superar los 100.000 € + IVA. A esta cifra deben añadirse cimentación, instalaciones y acabados.

Estos datos son orientativos y dependen del proyecto concreto, pero ilustran cómo la construcción con madera puede ser competitiva, especialmente cuando se tienen en cuenta los plazos de ejecución reducidos y los ahorros en mano de obra.

Arquitectura en Madera: Principales Técnicas

Existen diferentes métodos para utilizar la madera como elemento constructivo. Desde la de apilar troncos (típica de las cabañas), pasando por los clásicos entramados, hasta llegar a los paneles de madera contralaminada que están haciendo de la construcción con madera el futuro de la construcción de casas y edificios.

Construcción a Base de Entramados

Esta forma de construcción en madera consiste es fabricar entramados, estructuras o esqueletos utilizando vigas o piezas lineales. Podemos distinguir entre entramados ligeros, aquellos donde se usan piezas, normalmente macizas, de tamaños o envergaduras limitadas. Y hablamos de entramados pesados cuando para la fabricación de estas estructuras se utilizan vigas laminadas, las cuales permiten piezas de mayor espesor y longitud.

Los entramados ligeros son principalmente utilizados en casas unifamiliares de no más de dos plantas. Los entramados son recubiertos con tableros, principalmente contrachapados o OSB, y los huecos se rellenan con materiales aislantes y permiten el paso de cableado y tuberías fácilmente. Su uso es muy frecuente en Estados Unidos, Canadá y algunos países nórdicos.

A primera vista puede parecer que la diferencia básica entre el entramado pesado y el ligero es el tamaño de las vigas o piezas de madera utilizada. Pero esta no es la única diferencia. En los entramados pesados se evita el uso de uniones a base de clavos y acero, utilizándose más los ensambles o uniones que aprovechan la tensión de la estructura. Las separaciones entre vigas son mayores y el relleno tal y como se hace en los entramados ligeros es más complejo o incluso inviable.

La construcción en madera utilizando entramados pesados permite no solo casas unifamiliares, también edificios de varias plantas.

Construcción con Madera Contralaminada o Estructuras Masivas

Los paneles de madera contralaminada son básicamente varias capas de tablillas unidas en direcciones alternas. Con ellos se consiguen piezas de grandes dimensiones, excelente estabilidad y resistencia.

Las construcciones en madera contralaminada consisten en utilizar estos paneles para fabricar los elementos constructivos: suelos, paredes, techos… Son todos fabricados en taller y posteriormente unidos en su localización final con la ayuda de grúas. Incluso los huecos de puertas y ventanas son hechos en taller.

Este tipo de construcción en el lugar se parece mucho a lo que sería hacer un puzle, ya que todas y cada una de las piezas ocupan un único lugar.

Esta técnica constructiva permite la fabricación de edificios de grandes dimensiones, incluso rascacielos. Además, presenta múltiples ventajas entre las que destacan un mejor aislamiento y reducciones considerables en los tiempos de construcción.

Edificios Emblemáticos en Madera

La evolución tecnológica de la madera ha permitido superar las limitaciones de altura que tradicionalmente se asociaban a este material. Hoy existen ejemplos destacados que demuestran su viabilidad en edificación en altura:

• En España, el centro histórico de Lleida alberga el edificio de madera más alto del país, construido con paneles CLT.
• El Mjøstårnet en Brumunddal (Noruega), con 85,4 metros y 18 plantas, ostenta actualmente el récord mundial como el edificio de madera más alto del mundo.
• El Edificio Forté en Melbourne (Australia), con 13 plantas, fue durante años referente internacional de la construcción en madera a gran altura.

Estos proyectos demuestran que la madera no solo es competitiva en viviendas unifamiliares, sino que también tiene un papel relevante en la construcción de edificios de gran volumen y altura.

Otros Sistemas Constructivos con Madera

Paneles SIP (Structural Insulated Panels)

Los paneles SIP representan una evolución significativa en la construcción con madera. Se componen de dos placas de madera —habitualmente OSB— que envuelven un núcleo de material aislante, que puede ser espuma rígida de poliestireno o poliuretano de alta densidad, o bien fibra de madera.

Desde el punto de vista estructural, estos paneles ofrecen una solidez notable: son capaces de soportar hasta 18 toneladas de carga a compresión, lo que los hace aptos para pisos, paredes y techos tanto en edificios como en viviendas unifamiliares. Su principal atractivo reside en la rapidez de ejecución —permiten reducir los tiempos de obra hasta en un 60 %— y en su elevado rendimiento térmico, que se traduce en ahorros superiores al 50 % en consumo energético.

Sistema de Poste y Viga

El sistema de poste y viga emplea madera laminada encolada como elemento estructural principal, sobre la que se apoyan las plantas intermedias, la cubierta y los cerramientos exteriores. La rigidez del conjunto se logra mediante diafragmas o contravientos diagonales. Este sistema permite obtener plantas diáfanas de gran superficie y amplias aberturas en fachada, lo que lo hace especialmente útil cuando es necesario salvar luces superiores a las habituales en una vivienda convencional. Los postes, empotrados en su base, transmiten las cargas de la estructura a través de vigas maestras ancladas a ellos, sobre las que descansan las viguetas que conforman las plataformas de cada nivel.

Bloques de Madera

Los bloques de madera son elementos modulares de gran formato que se ensamblan y combinan entre sí para conformar la estructura del edificio. Comparten cuatro características que los hacen especialmente atractivos: aceleran el ritmo de obra, son autoportantes, poseen un peso propio reducido —lo que abarata los cimientos— y ofrecen un buen nivel de confort térmico. Además, resultan versátiles para resolver tanto revestimientos interiores como exteriores.

La Construcción Industrializada en Madera

La construcción industrializada está transformando la forma en que se proyecta y ejecuta la edificación con madera. Este modelo traslada gran parte del proceso productivo al entorno controlado de fábrica, donde los elementos constructivos se fabrican con precisión milimétrica a partir de modelos digitales para su posterior ensamblaje en obra.

Entre las ventajas de este enfoque destacan:

• Optimización del material. Los procesos automatizados permiten un despiece eficiente que aprovecha al máximo las dimensiones estándar de la madera, reduciendo las mermas y los sobrantes.
• Control de calidad superior. Las condiciones de humedad, temperatura y manipulación están controladas en fábrica, lo que minimiza defectos, reduce la deformación de la madera y mejora el comportamiento estructural final.
• Diseño preciso. El uso de herramientas BIM y software de cálculo estructural permite dimensionar cada elemento con exactitud, evitando sobredimensionamientos innecesarios y optimizando secciones y longitudes. No obstante, este sistema también presenta retos: cualquier error en la fase de diseño se traslada a toda la producción, exige un alto nivel de coordinación entre todos los agentes implicados y, en ocasiones, requiere una inversión inicial superior a la construcción tradicional.

Productos para la Construcción de Estructuras con Madera

La construcción con madera ha sufrido una importante revolución en las últimas décadas en base a los cuatro pilares: investigación, desarrollo técnico, industrialización y control de calidad.

Uno de los más beneficiados en la industrialización de la producción de productos de madera ha sido la construcción. Un procesado inteligente de la madera, desarrollando técnicas para eliminar mermas de la madera aserrada, (como grandes nudos que reducen las características mecánicas), desarrollando métodos de secado, encolado, etc. que hacen posible grandes escuadrías sin las deformaciones y alabeos propios del material en bruto.

La homogeneización del material por un lado y la clasificación por resistencias del mismo que surgen del proceso industrial controlado, hacen posible que el técnico de la construcción tenga por primera vez garantías de comportamiento del material similares a las que aportan materiales normalizados como el acero.

Productos Lineales

Los constituyen elementos donde la dimensión de la longitud prima sobre la sección, como ocurre en vigas, tirantes, tablones, etc. Son estos elementos los que han determinado la construcción tradicional con madera, dado que los troncos de árboles de los que proviene el material también son de carácter lineal.

La madera aserrada propiamente dicha tiene limitaciones importantes, las longitudes son limitadas, la presencia de grandes nudos supone una merma local de la resistencia de la pieza que los contiene, el secado puede llevar a importantes deformaciones en la geometría de la pieza, como revirados, alabeados, etc.

Todo esto hace que los técnicos hayan podido desconfiar de la impredecibilidad que puede conllevar el uso de madera en sus proyectos. Los productos de madera técnica son la respuesta a las exigencias técnicas del siglo XXI. En ellos se eliminan o reducen los diversos problemas y limitaciones propios de la madera aserrada. Con los productos de madera técnica podemos conseguir longitudes teóricamente ilimitadas y, escuadrías impensables se hacen realidad, las deformaciones de las piezas se reducen al mínimo, así como las fendas durante el secado.

Madera Aserrada

La producción moderna de madera aserrada también ha vivido una prodigiosa evolución técnica que permite alcanzar el máximo partido de la materia prima. El secado industrial controlado y la clasificación estructural de las piezas por medio de las últimas tecnologías, etc., hacen posible la obtención de productos certificados de la máxima calidad en forma de vigas de pequeño formato, viguetas, frisos, etc.

Madera Aserrada Empalmada

Consiste en cuartos de madera aserrada a la que se le han eliminado los nudos que puedan constituir una merma en las características mecánicas de la pieza. Luego se encolan las testas por medio de una unión tipo fingerjoint que garantiza la máxima resistencia de las mismas.

Este proceso permitiría la producción de piezas infinitas, pero normalmente restringidas a las longitudes de transporte. La eliminación de mermas hace que sea posible garantizar una mayor resistencia que en piezas similares de madera aserrada. Además, se compensan mejor algunas deformaciones geométricas como alabeos o revirados.

Duo y Trio

El producto dúo y trío se conforma con el encolado de tablones, piezas que, por su tamaño, exceden las secciones de las láminas del estándar utilizado en las vigas laminadas. Lo destacable de estos productos es que las piezas se posicionan verticalmente a diferencia de las vigas laminadas, en el que se sitúan en posición horizontal.

Las ventajas de este producto son varias, se consiguen de forma muy sencilla escuadrías importantes con grandes longitudes. Además, la disposición de las piezas compensa las tensiones interiores de la pieza consiguiéndose así que las deformaciones geométricas de esta sean mínimas y casi no exista el problema de los fendados laterales desecado que da lugar a la calidad visual propia que presenta.

La aplicación principal de los dúo y trío está en uso como viguerías de escuadría media y grande, típicas de la arquitectura de entramado pesado peninsular.

Vigas Laminadas

Se pueden considerar como uno de los productos pioneros en la industria de la madera técnica para la construcción. Aquellos primeros profesionales fueron los que comenzaron a buscar la forma de crear grandes escuadrías a partir del encolado de piezas más pequeñas.

Fue así como uniendo láminas de un espesor menor se conseguían escuadrías de grandes dimensiones tanto en el espesor como en la longitud. A partir de aquí se consiguieron cubrir grandes luces con el simple uso de vigas de gran formato. Si bien el concepto de este producto es bastante viejo, la tecnología no ha parado de avanzar y las vigas laminadas que se producen hoy superan en calidad a las que se hacían antaño gracias al avance en asuntos como la mejora de la clasificación previa de la madera, las colas utilizadas, etc.

Más allá de las vigas laminadas tradicionales, la industria ha desarrollado nuevos productos de madera técnica que amplían las posibilidades estructurales. La madera laminada encolada (LVL) se forma mediante múltiples capas de chapa de madera finas, orientadas en la misma dirección, lo que proporciona una resistencia y rigidez superiores a las de la madera aserrada convencional. El LSL (Laminated Strand Lumber) sigue un principio similar pero emplea virutas de madera orientadas, siendo especialmente eficaz para elementos de gran longitud como dinteles o vigas de borde.

Otra innovación relevante es la madera modificada térmicamente, que somete la madera a tratamientos de calor para mejorar su resistencia al agua y a la pudrición sin necesidad de productos químicos, ampliando así su durabilidad en condiciones adversas.

Productos Superficiales

Si los productos que hemos llamado lineales han experimentado una enorme evolución técnica, los productos superficiales o bidimensionales les superan enormemente. Hoy en día encontramos prácticamente un tablero para cada necesidad con la que nos encontremos.

Existen tableros con espesores que parten de menos de 5 mm. Hasta otros que superan los 30 centímetros. Tenemos tableros cuya composición es sencillamente madera en forma de tablillas o grandes virutas y la cola que las une, otros están compuestos por fibras o pequeñas virutas hasta encontrarnos con una variedad de combinaciones de madera con cemento, y demás aglomerantes. Existen tableros estructurales, ignifugantes, hidrófugos, etc. Trataremos aquí solo los productos más importantes para la aplicación estructural.

Tableros OSB

Del inglés Oriented Strand Board o tableros de virutas orientadas. Consiste como su propio nombre indica, en un tablero conformado por virutas que se orientan según la función estática que este vaya a desempeñar.

Normalmente, las virutas se orientan por capas alternativas en todas direcciones para garantizar una mejor absorción de las tensiones que puedan afectar al tablero. Este tipo de tablero está pensado para absorber principalmente las tensiones propias de los diafragmas en estructuras de entramado ligero, o cualquier misión de cerramiento. Existen paneles OSB apropiados para asumir tensiones y otros que no las pueden asumir.

El uso de este tipo de tablero está restringido a condiciones de humedad propias de situaciones no expuestas.

Tablas, Frisos y Tablillas

Esta familia de productos está compuesta en general por piezas de madera con espesores de entre 9,5 mm y 40 mm. No tienen función estructural y son obtenidas a raíz del aserrado de coníferas o frondosas en rollo en forma de tablas, tras lo cual se secan industrialmente, se cepillan o se molduran.

Los frisos se utilizan para acabados tanto interiores como exteriores y podemos distinguir dos tipos, machihembrados o sin machihembrar. Dependiendo de la especie utilizada podremos esperar una mayor o menor durabilidad ante los agentes externos o bióticos. Para protegerse de los últimos existen tratamientos que se pueden aplicar si se desea. Existen además productos como lasures y pinturas que protegen la madera expuesta al exterior de los agentes climáticos, productos que además permiten elegir los tonos y colores deseados para cada gusto.

Tableros Macizos y Tricapa

Compuestos por tablillas de madera maciza encoladas entre sí presentan una gran variedad de formatos dependiendo del fabricante. Los podemos encontrar de capa simple o también como el famoso tricapa con tres capas.

El segundo tipo sigue la estrategia de contrapear la orientación de la fibra para conseguir una estabilidad y rigidez máximas. Son tableros que presentan una rigidez muy elevada en función al peso propio y que están pensados para el uso casi exclusivamente estructural o auxiliando al encofrado de hormigón.

Tableros o Paneles Contralaminados

Son primos de las vigas laminadas pero desarrollados en formato plano en lugar del lineal. Son en sí mismos tableros macizos, pero con tales dimensiones que hay que encasillarlo en una escala diferente.

Si bien todos los tableros que hemos visto hasta el momento tienen que trabajar en conjunción con elementos lineales para formar estructuras rígidas, estos tableros pueden funcionar a modo de losas debido a su variedad de espesores que pueden ir desde los 7 u 8 centímetros hasta los 50 centímetros. Existen diferentes formatos, pero todos ellos pueden ser utilizados como losa para suelos, muros de carga, techos, etc. Se presenta en una gran variedad de formatos y calidades según el fabricante.

El tamaño de las piezas varía desde los 2,5 metros por 18, hasta el tamaño deseado. Su estabilidad geométrica es destacable, pero lo más importante es la rapidez de montaje que permite este producto.

Especies de Madera para Construcción

La elección de la especie de madera condiciona directamente el comportamiento estructural, la durabilidad y el coste final de la obra. Las especies más empleadas en construcción se clasifican en dos grandes grupos:

• Maderas duras o nobles. Proceden de árboles de crecimiento lento, lo que les confiere mayor densidad y resistencia natural. Entre las más utilizadas destacan el roble, el haya, el castaño, el nogal y el cerezo. Son especialmente adecuadas para estructuras vistas, acabados de alta calidad y elementos expuestos a desgaste.
• Maderas blandas. Provienen de especies de crecimiento rápido, lo que las hace más económicas y ligeras. El pino, el abeto, el cedro y el alerce son las más habituales en construcción estructural. El pino resulta especialmente versátil por su facilidad de mecanización; el cedro destaca por su resistencia natural a insectos y putrefacción; y el abeto combina ligereza con una buena resistencia mecánica.

En la actualidad, especies no convencionales como el bambú ganan terreno por su sostenibilidad, flexibilidad y alta resistencia, siendo ya una alternativa consolidada en numerosos proyectos.