Centro de Innovación en Madera UC (CIM UC)
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Tras un siglo consagrado a otros materiales, la madera vuelve a visualizarse como
una opción a la hora de construir grandes proyectos y estructuras. Conjugando
sostenibilidad, calidad y productividad en su uso, expertos la postulan como el
material del futuro, comenzando a validar sus ideas con estructuras resistentes,
ligeras y rápidamente habitables. La revaloración de su nobleza, un ejemplo nacional
y el legado internacional la respaldan.
El 25 de mayo del 2018, se llevó a cabo la conmemoración de la entrega final del primer
Barrio ecosustentable, donde 365 familias fueron beneficiadas tras el aluvión del 2015.
Casas que destacan hasta el día de hoy por sus cualidades de construcción y altos
estándares verdes, además de su característica más importante: son viviendas 100%
hechas de madera.
“Siempre digo que es un regalo de dios” son las palabras que Verónica usa para describir
ese momento. Ella formó parte de los casi 11.000 damnificados que perdieron sus hogares.
A raíz de esa catástrofe, un vasto plan de reconstrucción comenzó a desarrollarse para
recuperar los espacios afectados. Dentro de este proyecto se insertó el “Barrio
ecosustentable Oasis de Chañaral y El Salado”, impulsado y desarrollado por el Centro
UC de Innovación en Madera de la Pontificia Universidad Católica de Chile, tras un acuerdo
con el Ministerio de Vivienda.
Verónica y su familia fueron parte de las 365 que fueron beneficiadas con una de las
viviendas que constituyen esta obra, obteniendo una casa única en términos de calidad y
tecnología. “Es súper cómoda y acogedora” dice al respecto, tras dos años como
propietaria, “En esta época de invierno, al tener este tipo de construcción que es aislante
tanto del frío como del calor, (…) se vuelve un milagro”.
Esta característica es sólo un reflejo de la variedad de innovaciones que CIM UC aplicó en
el diseño y construcción de este proyecto. Llevadas a cabo por la constructora Armas, las
viviendas destacan por estar construidas íntegramente en madera industrializada, en un tipo de panel diseñado por el centro que permite la circulación del aire. En consecuencia, la temperatura se mantiene al interior en un margen entre los 16ºc y 25ºc el 98% del tiempo.
A esto se suman estructuras sólidas que absorben el calor, para resistir las condiciones
ambientales de la región, paneles solares tanto para aportar en el consumo eléctrico como
térmico del hogar, y manejo eficiente de las aguas residuales en huertos comunitarios.
“Aportamos a un diseño sustentable y eficiente construido y diseñado para ser un referente
en la construcción de madera”, describe Felipe Victorero, Subdirector de Transferencia de
CIM UC.
Estos diseños respondieron a más de una década de trabajo del centro de investigación,
orientado a generar respuestas que unieran sostenibilidad, eficiencia y calidad. La
reconstrucción de Chañaral y sus condiciones fueron la oportunidad perfecta para poner
esto a prueba. “Se nos presentó la oportunidad de entregar transferencia tecnológica, (…)
apostando por un material, que con respecto a otros, es mucho más ecológico y amigable
con el medio ambiente”, agrega Victorero.
“El Barrio Ecosustentable permitió seguir avanzando en nuestra agenda” menciona el
Subdirector, sobre un plan de expansión de la construcción en madera que busca
revalorizar una material conocido bajo una forma de manejo que podría convertirlo en la
construcción del futuro.
El retorno de la madera a la vanguardia
Pensar en construcción en madera va más allá de casas de emergencia, de respuestas
habitacionales rápidas y frágiles que acogen de manera efímera, o que no poseen
realmente características de seguridad. A pesar de la preponderancia en el último siglo de
las estructuras de acero y concreto, la madera ha evolucionado de manera constante en un
camino de modernización que realce sus cualidades y fortalezca sus debilidades.
El desarrollo de procesos como la industrialización de la madera, donde se construyen paneles previo levantamiento del edificio, o el surgimiento de materiales como la madera Laminada Cruzada (CLT) han sido clave para este proceso, llevando las estructuras a un nuevo y superior estándar de calidad.
Al respecto, el Director académico de CIM UC, Pablo Guindos señala en su texto
“Fundamentos del diseño y la construcción en madera” que “este estímulo de las
nuevas tecnologías con madera, (…) está impulsando la voluntad por desarrollar
construcciones con madera.” Construcciones que se están valiendo tanto de características
preexistentes como recientemente observadas para volverse una respuesta ante varias
problemáticas aspectadas para el futuro.
Entre los puntos técnicos que están poniendo a la madera en la vanguardia se encuentran
su capacidad como aislante acústico y térmico. En el caso de la primera, el material
amortigua sonidos al convertirlos de energía sonora a calórica, con lo que evita que la
vibración continúe su avance.
La aislación térmica ocurre de manera similar, ya que la onda de calor también ve
imposibilitada su marcha a través del material. Contrario a lo que se pensaría, la madera
absorbe el calor lentamente y tiene un punto de calor específico alto, lo cual es posible de
reforzar con trabajo tecnológico. Ejemplo de esto se ve en la madera de las casas de
Chañaral, donde estas tienen cuatro veces más resistencia al fuego de lo que exige la
norma.
A esto se suman cualidades como la resistencia a movimientos telúricos mediante
tecnología ATS, que consiste en la incorporación de barras de acero tensadas al interior de
la estructura de madera. Esta característica es la que permite incrementar la resistencia
sísmica de estas edificaciones. Prueba de ello es el primer edificio de 6 pisos en Chile
construido en madera, Torre Experimental Peñuelas, ubicado en la Reserva Nacional Lago
Peñuelas, CONAF.
Torre Peñuelas es el primer prototipo en base al sistema constructivo Marco Plataforma,
y tiene por finalidad dar respuesta a dudas tanto de índole académica como económica.
Entre las primeras cuenta la medición del comportamiento físico-ambiental del edificio a
través de la instalación de sensores que monitorearán una serie de variables tales cómo
demanda energética, puentes térmicos, respuestas sísmicas y comportamientos
higrotérminos.
En cuanto a los aspectos económicos, el edificio permite tener una evaluación económica
de los procesos de prefabricación y montajes de las estructuras, de manera de poder
determinar los costos de los sistemas constructivos y evaluar su viabilidad económica en el contexto nacional.
Superior a estos dos ámbitos, el principal objetivo de Torre Peñuelas es probar el desarrollo
de un sistema innovador de “muros envolventes” para edificios de vivienda en mediana
altura de madera, con atributos de eficiencia energética y sustentabilidad certificados, para
responder al desafío país de reducir el consumo energético y disminuir la emisión de gases
efecto invernadero durante la construcción y vida útil de los edificios.
Los responsables de este proyecto son Centro de Innovación en Madera UC Corma (CIM
UC CORMA) junto al Ministerio de Vivienda y Urbanismo (MINVU), en colaboración con la
Corporación Nacional Forestal (CONAF), y la Municipalidad de Valparaíso, que viene a
acortar la brecha tecnológica al considerar el diseño y construcción de una torre de 6 pisos
en base a estructura de madera, desarrollando diferentes tecnologías y sistemas
constructivos aplicables a distintos mercados del sector de la construcción en Chile, y
posicionándose como un referente para la industria.
Por otro lado, la madera también se instala como una alternativa ecológica y renovable.
“Impulsar la edificación en madera es relevante, pues es sustentable y amigable con el
medio ambiente” afirmó Juan José Ugarte, Presidente de la Corporación Chilena de la
Madera, “pero además Chile es uno de los países del mundo más relevantes en el sector
forestal, lo que nos permite cubrir esta demanda de vivienda con nuestros propios
recursos”.
Como menciona Ugarte, más allá de la misma capacidad de la madera a la hora de
aplicarse, otra de las áreas que alza este prospecto es el potencial de desarrollo que posee
en nuestro país. Según cifras del sitio de difusión de estadísticas forestales, INFOR, la
superficie total de bosques en Chile es de 15,6 millones de hectáreas, lo que corresponde a
un 32% del uso de suelo, y a un 21% de la superficie de nuestro país.
Gracias a estos terrenos, ocupados en 77% por madera trabajable como Pino Radiata y
Eucalipto, se estima que existen casi 20 millones de m3 de madera aserrable, cifra que va
en alza y se espera duplicar para el año 2045. De llevarse a cabo esta estimación, y
enlazado con el avance de la construcción en madera en mayor escala, podría posicionar a
la industria forestal como una de las más fuertes a nivel nacional, además de ubicar al país
como una sólida potencia en el rubro.
Esto generaría, en consecuencia, un alza en la creación de empleos alrededor de la
industria maderera y de construcción. La ONU señala, por ejemplo, que cada trabajo
generado por las industrias crea 2,2 más en otros sectores. Esta estadística se ve aplicada
a la construcción a gran escala con madera al requerir de profesionales y técnicos, que
pueden rondar las 14 especialidades en un proyecto.
Junto con esto, el punto en el que más énfasis se está poniendo para llamar a la
construcción masiva en madera una solución a futuro yace en su sostenibilidad.
A diferencia de los áridos, cuya explotación ha comenzado una crisis al respecto, la madera
no sólo posee una huella de carbono menor en su producción y uso, sino que es el único
material que absorbe CO2.
El estudio Carbon, Fossil Fuel and Biodiversity Mitigation with
Wood and Forests de las universidades de Yale y Washington estima que la sustitución con
madera podría ahorrar entre un 14 y un 31% de las emisiones de CO2 en el mundo,
además de disminuir el uso de combustibles fósiles entre 12 y 19%.
Para poder maximizar la eficiencia del material como producto sustentable y amigable con
el medio ambiente se cuenta con el concepto de “bosques sostenibles”, donde los árboles
cortados se reponen continuamente con otros nuevos. El nuevo árbol requiere de consumir
mucho más dióxido de carbono para su crecimiento, lo que permite que absorba tanto el
CO2 generado por la tala de su predecesor como el de otros, además de generar nueva
materia prima.
El investigador de la Universidad de Cambridge Michael Ramage explica, en una
publicación al sitio de la casa de estudios, cómo esta forma de generar material daría un
giro completo a la construcción. Señala que “solo los bosques sostenibles de Canadá
producen suficiente madera para albergar a un billón de personas a perpetuidad, y los
árboles de los bosques se reponen más rápido que sus eventuales ocupantes”.
A esto se suma la capacidad constructiva que este rápido ciclo permite. Al respecto,
Ramage dice que “los bosques sostenibles de Europa toman solo 7 segundos para crecer el
volumen de madera requerido para un apartamento de 3 habitaciones, y 4 horas para crecer un rascacielos supertall de 300 metros”. Con la cantidad de bosque que se proyecta tener en Chile, las cifras dadas por este investigador podrían ser imitadas, o incluso superadas.
Todas estas problemáticas a las cuales la construcción en madera da respuesta están
siendo atendidas por la comunidad internacional. La Organización de Naciones Unidas, en
su listado de Objetivos para un Desarrollo Sostenible, destaca varios de ellas en ejes como
el objetivo de crear ciudades y comunidades sostenibles, llevar la producción y consumo a
una respuesta consciente con el medio ambiente, y generar trabajos dignos de manera
transversal.
La idea de la organización es poder ver estas metas como una realidad para el año 2030,
trabajo que cada una de las naciones miembro ha de llevar a cabo por su cuenta.
En Chile, la construcción con madera ha experimentado un significativo incremento en el
uso de esta en un 20%, y los avances logrados en materia de ingeniería, arquitectura,
innovación y diseño con este material se encuentran en alza, mismo proceso que distintos
países han llevado a cabo al apostar por ella en sectores urbanos y estructuras de gran
altura, comprobando los beneficios que esta trae.
Los avances aplicados por el mundo
En julio del 2013, el arquitecto canadiense Michael Green se enfrentaba a un auditorio en
California para comentar que de la fecha a 2040, aproximadamente 3 billones de personas
necesitarán una vivienda. Que ya actualmente 1000 millones de ellas vivían en los llamados
“slums” (zonas residenciales urbanas altamente precarizadas), y que, en su opinión, “el
desafío para los arquitectos, y la sociedad en el área de la construcción, era encontrar una
solución para estar personas”.
También en ese auditorio ofreció su idea de solución: “Tenemos la ética de que la Tierra
crece nuestra comida. Necesitamos movernos (…) a la ética de que el planeta crezca
nuestros hogares”. Con esta oración orientó su charla de doce minutos sobre la
construcción masiva en madera, y puso la semilla de un concepto que, en los posteriores
siete años, se ha esparcido por los países desarrollados.
Para 2013, Green había desarrollado un edificio a modo de “modelo teórico” para la Cornell
University de Nueva York. Cuatro años después, más de 10 edificios de madera alrededor
del mundo superan los 9 pisos de altura, y otros 12 se encontraban en construcción, dando
soluciones de espacio o habitacionales a sus comunidades.
Esta dinámica se ha mantenido a través del tiempo, permitiendo la rápida expansión del
material y sus nuevas formas de trabajarlo alrededor del mundo. El primer edificio en comenzar esta carrera fue Stadhaus, construido en Londres en el año 2009. Durante 3 años fue la estructura habitacional en madera más grande de tipo residencial en el mundo con sus 9 pisos de altura, hasta que en Melbourne fue construido Forté, de 10 pisos y 32 metros de alto. Posterior a eso, en 2015, otros dos competidores se introdujeron en el primer lugar: The Cube en Londres, con 10 pisos y 33 metros, y Treet, de 14 pisos y 49 metros, ubicado en Noruega.
No fue sino hasta septiembre de 2017 que los límites fueron nuevamente rotos, cuando la
Universidad de Columbia Británica levantó Brock Commons, una estructura de 18 pisos y 53
metros de altura, para alojar a sus estudiantes. La construcción tardó apenas 70 días y tiene
capacidad para 404 personas, comprobando en la práctica los lineamientos mencionados
por arquitectos e ingenieros.
Actualmente, el récord de altura permanece en Noruega con el edificio Mjøstårnet, en el
pueblo de Brumunddal, a 100 km de Oslo. Terminado en marzo del 2019 y con una
población circundante de 11.000 personas, Mjøstårnet cuenta con departamentos, oficinas y
un hotel en su interior, además de haber ayudado a ajustar las normas de construcción de
su país con su desarrollo.
Estos edificios comprobaron las afirmaciones que han puesto a la madera en la palestra, y
enfrentaron cada uno de los nacientes predicamentos para dar pie a proyectos aún
mayores, como el estadio Eco Park Stadium, que impulsa Zaha Hadid Architects en
Gloucestershire, Inglaterra, o los barrios ecosustentables.
De estos últimos, destaca la propuesta de Fælledby Quarters. Ubicado en Copenhagen, es
el primer barrio 100% hecho en madera en Europa, acogiendo a 7000 personas mientras
dedica 7,2 de sus 18 hectáreas a ser hábitat de flora y fauna local.
El crecimiento exponencial de la madera como material en construcción masiva y de altura
ha sido un camino de choques con factores socioculturales y reglamentos a nivel
internacional. Las lecciones aprendidas en esos procesos son el cimiento de la confianza
que hoy se tiene en estas modalidades constructivas, incentivando y permitiendo el
desarrollo de ellas más allá de cada una de sus fronteras.
Retos y propuestas en crecimiento
El escenario sobre el que se cierne la construcción en madera de manera masiva en Chile
no discierne en gran medida del internacional. Actualmente, Chile mantiene un déficit
habitacional estimado en 500.000 viviendas según estudios de la Cámara Chilena de la
Construcción, CChC, situación que afecta a cerca de 1,5 millones de personas.
Conscientes de esta problemática, expertos del Centro UC de Innovación en Madera han
desarrollado nuevas tecnologías que permiten construir edificios de madera en altura, a
través de un proceso industrializado, logrando disminuir los tiempos de ejecución y costos
para este tipo de obras.
Los procesos de industrialización se ven cómo una de las modalidades con más
protagonismo a raíz del escenario actual. Debido a la crisis generada por el covid-19,
consultoras del rubro ven una oportunidad para esta opción constructiva, dadas las nuevas
necesidades sanitarias y de seguridad. En este enfoque, expertos del Consejo de
Construcción Industrializada (CCI) esperan que este nuevo protagonismo se convierta en la
tendencia a futuro.
Al respecto, Pablo Guindos señaló a AICE que Chile ya es uno de los países más
avanzados a nivel de marco normativo alrededor de la construcción en madera, y que el
mismo centro se encuentra actualmente trabajando en conjunto con el gobierno en la
actualización de algunos reglamentos, como la norma NCh1198. “Según vayamos
mejorando todos los sistemas constructivos con madera, también será necesario ir
incorporando variaciones”, mencionó.
Por parte del Estado, el Jefe de la División Técnica del Minvu, Erwin Navarrete, destacó a
Revista BIM este trabajo colaborativo entre los distintos actores de la industria para impulsar
la construcción en madera desde todas las aristas posibles. “Existe un gran convencimiento
en los sectores público, privado y la academia, sobre que vamos por buen camino al
enfocar nuestros esfuerzos. (…) eso es de vital importancia”, señaló.
A la fecha múltiples construcciones se erigen actualmente como pruebas físicas del impulso
que la madera ya ha tenido como material en Chile. Desde proyectos habitacionales como
Valle Buenos Aires de Concepción, con 280 casas de 3 metros de altura, hasta edificios
corporativos como el de 10.800 m2 que CMPC erigió en Los Ángeles, pasando por las cinco
torres residenciales que componen Horizonte del Pacífico, el campus Arauco de Duoc UC,
ubicado en la octava región, y la reciente adjudicación DS19 de 5 edificaciones entre la
región de Los Lagos y El Maule, a cargos de la empresa Patagual Home.
Según expertos, la clave para que estos avances se mantengan y pasen a un nuevo nivel
está en el trabajo constante y la creación de consorcios. Ese fue uno de los puntos en los
que más enfatizó Cristián Vial, Director Ejecutivo de CIM UC, en la última edición de la
Semana de la Madera.
“La colaboración es la gran manera a través de la cual podemos empezar a solucionar estos
grandes desafíos” declaró en el contexto del seminario “Desafíos de una construcción de
15 pisos, Experiencia internacional y nacional”, llevado a cabo por el centro UC de
Innovación en Madera.
Además de explicar ejemplos internacionales que ilustran la forma en que la colaboración
está siendo clave para el desarrollo de variados macroproyectos, Vial usó la instancia para
presentar la propuesta más ambiciosa de CIM UC: la construcción de un edificio de 15 pisos
de altura hecho en madera, a lo que aseveró que “nos hemos propuesto crear un proyecto
país”.
“Creemos que la ciudad del futuro tiene que ser construida usando madera” comentó,
dejando de manera pública una invitación a los ministerios de áreas ligadas al tema, a las
empresas del mundo privado, y a académicos interesados sin importar su casa de estudios.
La construcción de esta obra está proyectada para el año 2025, y CIM UC trabaja
activamente en su avance con estudios sobre dinámica y métodos constructivos
preexistentes para ajustarlos a las necesidades ambientales y sísmicas de nuestro país.
“Tenemos un desafío por delante en el CIM” declaró Vial, “ese es el gran sueño con el que a veces nos quedamos desvelados, pero que sin duda alcanzaremos”.