College of Environmental Design, UC Berkeley / Kengo Kuma, Pabellón en Hokkaido, Japón

Buena parte de la construcción residencial en altura se ha venido basando, desde el inicio de la historia, en la madera. Esto fue así hasta algún momento en que la situación varió, entre las primeras décadas del siglo XIX y las primeras del XX. La disponibilidad, versatilidad y la favorable relación entre prestaciones mecánicas y peso propio hacen de la madera el elemento clave para gestionar la estabilidad lateral y la transferencia vertical de cargas de los edificios residenciales (aunque permanece siempre la piedra con su ‘presupuesta’ nobleza, como el elemento de representación social). Sin embargo, ya sea en el Madrid de los Austrias o en el París de Haussmann, al habitante, la madera estructural (de la que la estabilidad de su vivienda depende) no se le presenta; se le esconde. Se exceptúan, claro, los medios menos favorecidos socioeconómicamente, o, en el otro extremo, la estructura de determinadas estancias de la vivienda señorial.

La comparación con los materiales ‘modernos’ sugiere que la postergación de la madera coincide con el desarrollo y auge del hormigón armado y el acero. El hormigón armado pasa una relativamente breve travesía del desierto: desde que Le Corbusier lo declaraba la quintaesencia del futuro de la construcción, en las décadas de 1920 y 1930, hasta que en la de 1950 se convierte en el material estructural para la edificación casi por antonomasia, apenas pasan dos o tres décadas (y sólo cuatro o cinco desde la era ‘fundacional’ de los Monier, Perret o Hennebique). Por su parte, el acero se posiciona cómodamente amparado por ser el material al que se dedican las más cuidadosas atenciones de la ingeniería del siglo XIX (el ‘siglo de los ingenieros’). Las reflexiones en torno al comportamiento mecánico de una viga de Galileo son a propósito de la madera; pero, ya en el siglo XIX, en los trabajos de Navier, Culmann o Catigliano, la madera no pasa de ser anecdótica (además de etiquetarse con frecuencia como comparativa - mente sospechosa).

¿En qué momento pierde pie la madera? Probablemente es una simple cuestión de economía. A finales del siglo XVIII, la industria de la madera estructural es más bien raquítica y nunca llega a engranarse en los grandes movimientos de investigaciones y capitales que llevan a la Revolución Industrial, a pesar de algunas excepciones sin relevancia operativa. La Revolución Industrial se acompaña, a finales del siglo XIX, con el florecimiento de las tipologías estructurales que separan cerramiento y estructura, y dan lugar a la carrera de edificios en altura en los Estados Unidos.

Se llega así a mediados del siglo XX con la práctica totalidad de los edificios residenciales o de oficinas de media altura en el mundo desarrollado realizados en hormigón armado o con sistemas híbridos de este con entramados metálicos. Estos materiales penetran y empapan el mercado de los materiales estructurales sin necesidad de aparatosas campañas publicitarias: las ventajas son apreciadas de forma directa e intuitiva por arquitectos, ingenieros, contratistas o promotores. Términos como fiabilidad, rapidez, control, industrialización o modernidad se convierten en palabras clave, pero intraducibles al lenguaje de la industria de las estructuras de madera, dado el estado de la misma en aquellos tiempos. De palabras clave pasan fácilmente a ‘ídolos’: ir en contra o al margen supone ‘tabú’.

Estamos en la segunda década del siglo XXI: hemos tenido que esperar al final de la primera para ver un edificio de madera ‘en altura’, el edificio Murray Grove. Se construyó en Londres, y tan sólo tiene 8 plantas. ¿Por qué no se hicieron antes edificios en altura de madera? ¿Existía algún impedimento tecnológico? No lo parece: la esbeltez de pagodas de 150 metros de altura que han resistido durante siglos en entornos de actividad sísmica, o la diafanidad de la sección transversal de edificios medievales de las tradiciones escandinava o británica lo dejan claro. Respecto a los problemas asociados al riesgo de incendio y a la durabilidad de los materiales, hace ya tiempo que el análisis sereno de las estadísticas hizo ver que no era un problema particular de la madera. ¿Qué está pasando ahora con la madera entonces? Lo mismo que en su momento con el hormigón armado y el acero: que los agentes de la construcción han comenzado a asociar a las estructuras de madera virtudes como la fiabilidad, la rapidez, el control, la industrialización o la modernidad. En el tiempo transcurrido desde el adormecimiento de la madera y su más o menos abrupta retirada del mercado estructural se han ido dando paulatinamente tres cambios. 

Tecnología y medioambiente

El primero tiene que ver la propia evolución de la sociedad o, más bien, de sus modelos de crecimiento económico. Ningún sector de la actividad industrial puede evitar la declaración del impacto ambiental de su actividad (tómese este término con la generalidad que se quiera). En este sentido, la madera se presenta, prácticamente, como el único material capaz de cortar de raíz los costes ambientales derivados de la construcción (al menos, en el ámbito de la estructura). La diferencia con cualquier otra alternativa no es de matiz; es enorme.

El segundo cambio es el avance del conocimiento científico-técnico sobre el material. Ya desde mediados de los años 1980 puede afirmarse que el nivel de conocimiento disponible sobre las estructuras de madera es comparable con el de aquellas basadas en acero u hormigón armado. Esto es así hasta el punto de que las actuales normativas se calibran directamente para que las construcciones resultantes de su aplicación tengan el mismo nivel de fiabilidad estructural, con independencia del material que se utilice.

El tercer cambio es la aparición de distintas posibilidades de empleo de la materia prima. Desde la invención de la madera laminada a principios del siglo XX, hasta la de la madera contralaminada a finales del mismo siglo, pasando por todo tipo de componentes (tableros de chapas, partículas o microlaminado), dicho siglo ha dejado en herencia una ‘caja de herramientas’ lista para responder a las demandas de la construcción de la siguiente centuria, casi cualesquiera que estas sean. El último invitado, la madera contralaminada (CLT o X-lam), ha permitido un salto cualitativo potente como pocos anteriores, de manera que el crecimiento de la aceptación de este material —desde el inicio de las primeras fábricas centroeuropeas del mismo hace unos veinte años— no conoce parangón en la historia reciente de la industria de la madera. Es muy probable que una parte significativa de la edificación en altura de un futuro no muy lejano se base en la utilización de madera contralaminada, en combinación con otros componentes de madera (maciza, laminada o partículas), o hibridándose con hormigón o acero.

Nada nuevo bajo el sol, por otra parte. Los escudos del ejército romano, ya desde el final de la época republicana, consistían en tres capas de láminas de madera maciza contrapeadas y encoladas o clavadas, es decir, madera contralaminada. Estos escudos, a su vez, eran versiones de la forma de hacer escudos de los diferentes ejércitos de la época. Y no es raro encontrar el contralaminado (clavado o empernado en madera) como componente central de sistemas de torres de asalto, una de las estructuras más complejas de la Antigüedad por su solicitación a esfuerzos laterales. En la tradición de la carpintería naval, aparece asimismo por doquier el mismo concepto estructural. ¿Cuál es la ventaja cardinal ahora? La favorable relación resistencia/peso inherente a la madera, combinada con la producción industrializada de formatos planos en tamaños casi ilimitados. Actualmente, los paneles de madera contralaminada se fabrican en tamaños máximos del orden de 20 x 4 x 0.5 metros. El resultado es un componente estructural superficial con un material base que pesa la quinta parte que el hormigón, tiene una transmitancia térmica de la octava parte, y una rigidez y resistencia que es tan sólo del orden de la mitad.

Es importante considerar que estos nuevos materiales facilitan extraordinariamente el diseño estructural, a la vez que reducen al mínimo la necesidad de trabajo en obra que, además, no necesita cualificaciones elevadas. Por otra parte, la adaptación al trabajo en BIM resulta inmediata y la prefabricación no es opcional, sino el camino natural. Cualquier estructura de este tipo consume muchas más horas de personal en oficina técnica y proceso industrial que en obra, y, además, es extraordinariamente simple construir adaptando operarios habituados al montaje de estructuras de hormigón o acero. Estas pinceladas dan una idea de cómo la construcción en madera hoy responde a los anhelos teóricos del Movimiento Moderno en torno a cómo debería ser la construcción.

Alturas viables

La construcción en 2008 del edificio Murray Grove en Londres —proyectado por Andrew Waugh— fue un importante paso adelante en el desarrollo de edificios en altura de madera, y resultó económicamente viable gracias a la utilización sistemática de madera contralaminada. Sin embargo, deben citarse los antecedentes de diferentes programas escandinavos para promover la edificación en altura en madera —que dieron pie a diferentes experiencias en entramados pesados y ligeros— o los programas similares desarrollados en Centroeuropa. Y, desde luego, hay que subrayar los esfuerzos asociados a estos programas para ir paulatinamente retirando limitaciones prescriptivas a la construcción con altura en madera, limitaciones que no estaban basadas en la evidencia. Así, algunos de los primeros edificios en altura hechos en Suecia o Finlandia en los años 1980 solían requerir permisos especiales para sortear dichas prescripciones. Hoy, las normas que limitan infundadamente la altura máxima de edificaciones en madera son muy pocas en los países económicamente desarrollados, y todo apunta a que desaparecerán en breve.

En contextos donde dichas limitaciones no existían (como buena parte de Norteamérica), y en los que esta situación favorable coincidía con una industria de la construcción con madera potente y consolidada, parecía haber una ley no escrita que impedía pasar de las cuatro plantas. En diferentes experiencias europeas con entramado ligero en madera (Escocia o Baviera), desde finales de los años 1970 se mantenía asimismo un límite superior próximo a las 6 plantas. Y es que, a partir de esa horquilla de 3 a 6 plantas, el control de la estabilidad lateral de los entramados se vuelve caro y de difícil control de ejecución. No puede haber dos enemigos mayores de un sistema constructivo.

Por su parte, los entramados de tipo pesado, por la propia naturaleza de sus sistemas de unión, y pese a (o precisamente por) la multitud de soluciones disponibles, se han mantenido a lo largo de las décadas circunscritos a segmentos de mercado más bien limitados, y, con muy pocas excepciones, se han situado al margen de las apuestas por la construcción residencial en altura. Con todo, es cierto que la utilización de entramados pesados en estructuras cada vez más exigentes(torres de 150 metros de altura, cubiertas con vanos de 80 a 200 metros) ha producido una confortable y fundamentada sensación de control del material.

La aparición de la madera contralaminada resuelve el problema de la gestión de la estabilidad lateral, sin cometer los ‘pecados capitales’ del incremento de costes y la complejidad de control. Además, esta aparición tiene lugar cuando el conocimiento del comportamiento de entramados ligeros y pesados en altura, digamos que tradicionales, había ya generado un exhaustivo cuerpo de investigación, conocimiento e innovación. Incorporar toda esta información a la asentada tradición de construcción en altura en acero y hormigón armado resulta mucho menos complejo de lo que puede parecer a primera vista.

Hacia la normalización

Al podernos levantar sobre los hombros de los citados gigantes, construir en altura con madera —da igual con qué limites— resulta ser hoy una opción más. Una opción de proyecto arquitectónico o una decisión informada por el nivel de impacto ambiental que se desea alcanzar. No se trata, en cualquier caso, de una decisión condicionada por motivos económicos, ni por limitaciones normativas o tecnológicas de ningún tipo.

Poco después del edificio de Londres antes citado han aparecido por todos los países económicamente desarrollados ejemplos situados en la horquilla que va de las 8 a las 15 plantas (en Francia, Alemania, Australia, Italia o Austria). De hecho, hoy, menos de diez años después del proyecto de Waugh, resulta muy difícil saber cuántos edificios con estructura de madera en el entorno de las 10 plantas se están levantando por todo el mundo. Al mismo tiempo, encontramos ya estudios consistentes técnica y económicamente para edificios de 100 metros de altura, cifra que alcanzó un inmerecido valor simbólico hace diez años. En Vancouver se finalizará en 2017 la primera torre en torno a 50 metros, y en Ámsterdam se comenzará ese mismo año otra proyectada para rebasar los 70. De momento, las propuestas que superan los 100 metros están en fases exploratorias (con estudios para torres en Estocolmo, París o Londres), pero resultan verosímiles. Incluso en zonas con fuerte actividad sísmica, cada vez parece más claro que la madera, en el estado actual del conocimiento que se ha alcanzado, es ya una de las opciones que, simplemente, resulta obligatorio considerar cuando se proyecta construir una torre.

Desde el año 1879, cuando Le Baron Jenney construye en Chicago el primer edificio ‘alto’ con estructura metálica, hasta la década de 1930, cuando las alturas de 50 plantas comienzan a ser frecuentes en Nueva York o Chicago, pasa casi medio siglo, un periodo sostenido por una poderosa industria y un entorno universitario que regaba generosamente dicha industria con ingenieros preparados. Por el contrario, en ese mismo periodo la madera estructural siguió siendo una Cenicienta en los estudios universitarios (prácticamente en todo el mundo), y las cifras de la industria de la madera resultaban ridículas comparadas con las que movían el hormigón y el acero. Pero, ahora, con el desarrollo de la tecnología de la madera estructural, incluso en países en los que la construcción en madera no significaba virtualmente nada desde los años 1940, como España, cabe que esta opción llegue a adquirir visos de ‘normalidad’. Entre 2013 y 2015 tuve la oportunidad de diseñar las estructuras de madera de edificios de entre 4 y 6 plantas en los centros urbanos de Lérida, Madrid o Granada. Este año 2016 iniciamos la construcción de una vivienda cooperativa de 7 plantas en Barcelona. En todas las experiencias, si algo ha de subrayarse, es la sensación de normalidad que, con cierta rapidez, terminaba percibiéndose entre los diferentes agentes. Aquí y allá otros colegas realizan inmuebles de 3 o 4 plantas en madera, cada vez con mayor frecuencia. Se da el caso incluso de que algunas entidades de la Administración lleguen a exigir en sus pliegos de condiciones la utilización de la madera como el principal material estructural para edificios de varias plantas.

No sabemos cuál será el aspecto característico de los sistemas estructurales de la futura construcción en madera en altura, pues se necesita aún experiencia y maduración tipológicas. Las primeras estructuras de hormigón armado imitaban la construcción abovedada o los forjados tradicionales de madera. De algún modo, estamos en un proceso paralelo: para el diseño de torres en madera, nos apoyamos en las tradiciones del diseño estructural en acero y hormigón. Sin duda, habrá una evolución rápida hacia tipos y detalles específicos. El control acústico y la gestión de la estabilidad lateral de estructuras extremadamente ligeras es esencialmente diferente de los habituales en estructuras pesadas; de hecho, ahora mismo uno de los principales retos es resolver uno de estos problemas sin obviar el otro.

Cabe esperar asimismo que se produzcan intensos debates sobre el equilibrio entre la utilización de soluciones híbridas(incorporando acero y hormigón a uno u otro nivel) y la reducción de impacto ambiental deseada, que lleva siempre a maximizar el uso de madera. Pero, ¿hasta dónde debe llegarse? Habrá asimismo debates sobre el balance entre las ventajas de la estabilidad térmica de la madera y las desventajas de su inestabilidad higroscópica. La tradición de la carpintería de armar todavía nos aporta soluciones sorprendentemente simples y eficaces que deberán ser objeto de experimentación a gran escala: ¿cuáles son mejores, las herramientas de esta tradición, o las de la construcción en altura con materiales convencionales? Las respuestas vendrán por la vía de los hechos.