La gracia no está simplemente en «construir con madera». El sistema elimina las grandes vigas que normalmente condicionan este tipo de forjados y permite apoyar la losa directamente sobre pilares separados, dejando mucha más libertad para reorganizar posteriormente oficinas, viviendas o comercios.
- 🪵 Madera estructural en lugar de gran parte del hormigón.
- 🏗️ Losa de solo 36 cm de espesor.
- ⚖️ Prueba de carga con 20 toneladas.
- 📉 Dos tercios menos de hormigón armado.
- 📐 Hasta 70 cm menos de altura estructural.
- 🏢 Primer edificio piloto de 1.400 m² en preparación.
¿Por qué importa?
Las losas de hormigón armado son uno de esos elementos que pasan inadvertidos cuando se observa un edificio terminado, pero tienen un peso considerable en su huella climática. Investigadores de la Universidad de Stuttgart han desarrollado una alternativa híbrida de madera y hormigón que mantiene el reducido espesor y la libertad arquitectónica de una losa convencional, utilizando mucha menos cantidad de hormigón.
El salto importante está en que la propuesta ya ha abandonado la pantalla del ordenador. Un demostrador construido a escala real ha soportado 20 toneladas adicionales a su propio peso y el siguiente paso será utilizar el sistema en un edificio de tres plantas.
Una losa de madera pensada para edificios de varias plantas
La tecnología se llama UniversalTimberSlab y pretende resolver una limitación bastante concreta de la construcción moderna con madera.
Construir paredes, cubiertas o estructuras relativamente sencillas con madera industrializada ya está bastante extendido. El problema aparece cuando se buscan edificios de varias plantas con grandes espacios diáfanos, pilares separados y distribuciones interiores que puedan modificarse.
Ahí el hormigón armado sigue jugando con ventaja.
Una losa plana convencional puede descansar directamente sobre pilares y dejar una planta relativamente libre. Muchos sistemas de madera, en cambio, necesitan vigas de bastante canto cuando aumentan las luces estructurales.
UniversalTimberSlab intenta trasladar a la madera esa libertad propia del hormigón.
La solución desarrollada en Stuttgart consiste en una losa híbrida de madera y hormigón apoyada puntualmente sobre pilares, preparada para trabajar en dos direcciones. La mayor parte del volumen estructural corresponde a madera laminada encolada, mientras que una cantidad mucho menor de hormigón completa el sistema.
La prueba que acerca la idea a un edificio real
El equipo construyó el demostrador en aproximadamente tres meses y lo sometió a carga durante el Future Cleantech Festival de Remscheid, en Alemania.
No fue únicamente una pieza de exposición.
La estructura recibió una carga adicional de 20 toneladas, diseñada para reproducir las exigencias que puede encontrar un forjado de un edificio de oficinas con utilización intensa.
La deformación máxima medida fue de 12 mm. Además, su frecuencia natural superó los 8 Hz, un parámetro relevante para evitar que un suelo ligero resulte incómodo debido a vibraciones producidas por personas caminando o por otras cargas dinámicas.
Los resultados experimentales coincidieron con las simulaciones estructurales realizadas previamente mediante modelos de elementos finitos.
Y hay otro dato especialmente interesante: la losa necesitó aproximadamente dos tercios menos de hormigón armado que una solución convencional equivalente, según los investigadores.
No desaparece el hormigón. Se utiliza bastante menos y únicamente donde aporta una función útil dentro del sistema híbrido.
Entre 30 y 70 centímetros que pueden cambiar un edificio
El espesor tiene más importancia de la que parece.
Los sistemas convencionales de madera con vigas pueden necesitar estructuras bastante profundas para salvar grandes luces. UniversalTimberSlab puede reducir esa altura estructural entre 30 y 70 cm.
En un edificio de varias plantas, esos centímetros se acumulan.
Manteniendo una determinada altura total, una estructura más compacta puede facilitar la incorporación de plantas adicionales. También puede reducir la superficie necesaria de fachada. Los investigadores calculan que esta última reducción puede alcanzar hasta un 20 %, dependiendo de la configuración del edificio.
Menos fachada significa potencialmente menos materiales, aunque el beneficio final tendrá que estudiarse proyecto por proyecto.
También deja más libertad para instalaciones, conductos y sistemas técnicos bajo los forjados.
El secreto está en cómo se coloca la madera
No se trata simplemente de sustituir una placa de hormigón por otra de madera.
Las losas grandes deben dividirse en componentes que puedan fabricarse, transportarse y ensamblarse. El equipo de Stuttgart ha desarrollado para ello un método de segmentación pendiente de patente.
La estructura se divide en piezas prefabricadas de madera laminada encolada. La orientación de las fibras se adapta al recorrido de las fuerzas dentro del forjado, aprovechando mejor las propiedades mecánicas de la madera.
Esto permite fabricar geometrías regulares y también plantas más complejas.
La inteligencia artificial entra en el diseño estructural
Hay otra parte menos visible del proyecto.
Los investigadores han desarrollado herramientas digitales capaces de generar y evaluar numerosas configuraciones del edificio. El objetivo es que el arquitecto pueda modificar, por ejemplo, la posición de un pilar y conocer inmediatamente cómo afecta esa decisión al coste, el espesor de la losa o determinados indicadores de sostenibilidad.
La inteligencia artificial actúa aquí como herramienta de apoyo al diseño, no como sustituta del cálculo estructural.
Esta integración resulta especialmente interesante porque uno de los obstáculos de los sistemas constructivos avanzados es precisamente la complejidad del proyecto. Una solución sostenible pierde parte de su atractivo comercial si exige meses adicionales de ingeniería especializada cada vez que cambia la geometría del edificio.
Edificios que pueden cambiar de uso sin reconstruirse
El sistema introduce además una ventaja que no aparece directamente en las cifras de carbono: la adaptabilidad.
Las cargas se transmiten principalmente mediante pilares y no es necesario llenar la planta de muros estructurales.
Una misma estructura podría albergar oficinas, viviendas, comercio, restauración o espacios de trabajo cambiando buena parte de la distribución interior.
Esto importa ambientalmente.
Un edificio capaz de adaptarse a nuevas necesidades puede permanecer útil durante más tiempo. Y prolongar la vida de una estructura existente suele evitar grandes cantidades de materiales, residuos y emisiones asociadas a una demolición y posterior reconstrucción.
La circularidad también puede empezar ahí: construir para poder transformar.
Europa empieza a medir el carbono de los edificios de otra manera
El momento tampoco es casual.
La Unión Europea está ampliando progresivamente la evaluación energética de los edificios hacia su impacto climático durante todo el ciclo de vida.
La Directiva europea sobre eficiencia energética de los edificios establece que, desde enero de 2028, los edificios nuevos de más de 1.000 m² deberán calcular y declarar su potencial de calentamiento global durante el ciclo de vida. Desde 2030, la obligación se extenderá a todos los edificios nuevos.
Eso incorpora al cálculo las emisiones asociadas a la fabricación y transporte de materiales, construcción, mantenimiento, sustituciones y final de vida.
Tecnologías como UniversalTimberSlab encajan directamente en ese cambio. Ya no importará únicamente cuánto consume un edificio cuando está ocupado. Importará cada vez más con qué se ha construido.
De una prueba de 45 m² a un edificio de 1.400 m²
El siguiente paso será bastante más exigente.
La localidad alemana de Oberkochen, en Baden-Württemberg, prepara el Zukunftsforum, un edificio de tres plantas y aproximadamente 1.400 m² en el que está previsto utilizar UniversalTimberSlab.
Albergará zonas de exposición, espacios de trabajo, talleres, laboratorios y áreas para fabricación.
Será un salto relevante: pasar de un único vano estructural construido para demostrar que el concepto funciona a integrar el sistema en un edificio con instalaciones, normativa, protección contra incendios, acústica, ejecución, costes y utilización cotidiana.
Ahí empezará una prueba mucho más interesante.
Limitaciones: todavía no es un sustituto comercial del hormigón
Conviene poner la tecnología en su sitio.
UniversalTimberSlab todavía está en desarrollo. Una prueba de carga satisfactoria demuestra viabilidad estructural, pero no resuelve automáticamente todos los requisitos necesarios para generalizar un nuevo sistema constructivo.
Quedan cuestiones como el comportamiento acústico, resistencia al fuego del conjunto, protección frente a humedad, conexiones, costes a escala industrial, disponibilidad de madera certificada, logística y cumplimiento de las diferentes normativas nacionales.
También conserva hormigón. Es una tecnología híbrida, no una estructura íntegramente de madera.
Y falta algo particularmente importante para valorar su ventaja ambiental con precisión: los datos publicados hasta ahora no proporcionan una comparación completa y verificable del análisis de ciclo de vida frente a una losa convencional equivalente.
El menor consumo de hormigón es prometedor. Convertirlo directamente en un porcentaje concreto de reducción de CO₂ sin ese análisis sería adelantarse a los datos.
Potencial
La aplicación más interesante de UniversalTimberSlab probablemente no esté en pequeñas viviendas. Su terreno natural son los edificios urbanos de varias plantas que actualmente recurren de forma casi inevitable a grandes cantidades de hormigón.
Oficinas, residencias, edificios educativos o construcciones de uso mixto podrían beneficiarse especialmente de una estructura ligera, prefabricada y con plantas fácilmente modificables.
La combinación de madera estructural, prefabricación digital y optimización del material apunta además hacia una construcción donde cada recurso se coloca donde realmente trabaja.
Si el proyecto consigue demostrar costes competitivos, durabilidad y cumplimiento normativo en edificios reales, el efecto puede ir más allá de sustituir un material por otro.
Puede ayudar a cambiar la propia lógica del edificio: menos material mineral, estructuras más ligeras, componentes industrializados y espacios preparados para cambiar de función en lugar de ser demolidos cuando dejan de responder a su uso original.
No hace falta que el hormigón desaparezca para que el impacto sea importante. Reducir considerablemente su presencia en millones de metros cuadrados de forjados ya sería un cambio de escala considerable.
Deja una respuesta