Indices e Informes
¿La madera resiste mejor a los sismos, hongos y fuego?
Edificios y rascacielos de madera cada vez más altos son ya habituales en los países más desarrollados del mundo. Hogares, hoteles, puentes y todo tipo de obras también. Pero, ¿qué pasa cuando la madera es sometida al fuego, sufre la fuerza de los terremotos o tiene que resistir al ataque de factores bióticos externos? CADAMDA desmitifica y explica estas antiguas afirmaciones con estudios de investigación que llevan a la madera al primer puesto como material de construcción del futuro.
La madera es uno de los productos estrella para el desarrollo sostenible. Es renovable, reciclable y carbono neutro o positivo. Además, en nuestro país la madera que se utiliza proviene de bosques certificados y gestionados de forma sostenible. Provee materia prima para productos de primera necesidad de la población, como viviendas, muebles, papeles, energía, químicos, reemplazando en muchos casos, el uso de productos no renovables provenientes de la minería y los combustibles fósiles. Con las nuevas tecnologías, como la nanotecnología y las biorrefinerías, se agregan un sinnúmero de otras aplicaciones.
SISMOS Y TERREMOTOS
3 mitos derribados: La madera resiste mejor a los sismos, hongos y fuego
Ahora bien, persisten aún ciertas creencias en cuanto a las limitaciones de su uso para ciertos proyectos o cuestionamientos sobre su funcionalidad, resistencia y perdurabilidad. Justamente, sobre su resistencia a los sismos y terremotos, una reciente investigación sobre el comportamiento de la madera ante los terremotos indica que ostenta una eficiencia probada que aventaja al hormigón en cuanto a estándares de seguridad.
Esto se debe, principalmente, a su mayor capacidad de deformación elástica y a su diseño sísmico centrado en la vulnerabilidad de las uniones por sobre la falla de la materia prima. En tal sentido, es improbable que una construcción fabricada con madera llegue a colapsar. Esto se fundamenta en que las fuerzas sísmicas son proporcionales al peso del edificio, lo que desencadena en que las construcciones de madera están sometidas a fuerzas que pueden llegar a ser bastante menores que las de una cimentación tradicional.
A esto se suma otra ventaja fundamental que tiene que ver con su gran capacidad elástica, lo que significa que puede deformarse mucho más antes de que se produzca algún tipo de fallo, incluso más que otros materiales tradicionales como el hormigón y otros materiales minerales, que se agrietan y rajan con mayor facilidad.
“La madera – según indica el estudio – permite que la energía sísmica se disipe por medio de las uniones. De ahí que cuantas más uniones tenga un edificio de madera, más va a disipar la energía, lo que evita que el edificio colapse”. Se podría decir, entonces, que tanto la madera como el hormigón se pueden agrietar y romper si se les exige demasiado, pero el metal, los clavos y los tornillos —las uniones en general— se pueden diseñar para que fallen de manera dúctil al momento de llegar al límite de su capacidad.
La madera es uno de los productos estrella para el desarrollo sostenible. Es renovable, reciclable y carbono neutro o positivo.
MADERA MODIFICADA – RESISTENCIA A HONGOS Y PARÁSITOS
3 mitos derribados: La madera resiste mejor a los sismos, hongos y fuego
El auge por el uso de la madera en la construcción impulsa una gran cantidad de procesos y cadenas productivas y de investigación. De hecho, los estudios para hacerla cada vez más resistente y durable se multiplican en todo el mundo. Argentina tiene actualmente un patrimonio de 1,3 millones de hectáreas de plantaciones forestales, un 55% de ellas certificadas con sellos por gestión sostenible reconocidos internacionalmente. La foresto-industria de Argentina se provee en un 95% de madera proveniente de dichas plantaciones. El agregado de valor incluye la producción de celulosa y papel, madera y tableros para viviendas y muebles, energía eléctrica y térmica, y diversos productos químicos. Con 13.000 productores forestales y más de 6.000 empresas, la foresto industria es hoy un sector productivo que emplea en forma directa y formalmente a más de 100.000 personas y exporta alrededor de 700 millones de dólares anuales.
Para potenciar este desarrollo, surge el concepto de “madera modificada”: un tipo de madera más fuerte que la madera estándar. La diferencia radica en que la madera modificada ha sido intervenida térmica o químicamente para mejorar sus propiedades.
Si el cambio es del tipo térmico se toma una pieza de madera normal no tratada y se calienta hasta 180 ° C. El contenido de oxígeno de la madera está ligeramente despojado, lo que evita que se queme a estas altas temperaturas. La ausencia de oxígeno ayuda a las paredes celulares de la madera a pasar por cambios que la harán una pieza de madera más fuerte y confiable. Luego, si se trata de un proceso químico, se introducen diferentes productos para fortalecer y modificar la madera, incluidos el aceite caliente, el gas nitrógeno y el vapor.
Estos procesos le dan la opción de usar madera dura o madera blanda, ya que la madera blanda modificada térmicamente tiene propiedades similares a la madera dura. En Chile, por ejemplo, están estudiando una especie nativa – raulí - antes y después de ser modificado térmicamente para evaluar su desempeño constructivo. También se pone a prueba un tipo específico de eucalipto (Eucaliptus nitens) Se espera que el conocimiento obtenido permita descubrir el potencial de productos con un alto valor agregado y de alto interés del mercado forestal-maderero.
FUEGO
3 mitos derribados: La madera resiste mejor a los sismos, hongos y fuego
La madera es un recurso natural y sustentable que, debido a su velocidad de respuesta, la capacidad disponible del recurso forestal y el procesamiento industrial, permite dinamizar el empleo y las economías regionales, agregando valor a la materia prima proveniente de bosques cultivados como también por los claros beneficios ambientales, económicos y constructivos de los sistemas utilizados. Se trata de una cadena de valor que tiene un efecto multiplicador desde la semilla, la plantación, resina y todos sus derivados, manejo forestal, cosecha de rollos, destino de rollos finos para celulosa y papel y de rollos para madera aserrable, aprovechamiento de desperdicio como chip y viruta para generación de energía renovable, maderas y molduras con destino para la construcción y viviendas con madera y muebles, entre otros usos.
Especialmente en la construcción y en comparación con otros materiales, la madera es un material renovable, reciclable y carbono neutro. Esto contribuye con la mitigación del cambio climático y a su vez con calentamiento global, siendo el material de menor demanda energética para su fabricación. Debido a su capacidad aislante superior a cualquier material de uso tradicional en el país, promueve un bajo consumo energético que implica ahorro para el usuario y la sociedad, en un contexto energético deficitario. Asimismo, la madera cuenta con una gran resistencia estructural en relación a su peso, con un óptimo comportamiento antisísmico, posee una buena resistencia ante el fuego, es durable, estética y cálida.
En ese punto es donde se concentra la atención ahora. Es sabido que la madera de por sí es un material combustible, pero, sin embargo, toda persona que alguna vez haya intentado encender una fogata, habrá notado que no es sencillo hacer arder madera por sí sola. Una combustión sostenida se logra solamente bajo ciertas condiciones particulares, siendo ése un hecho fundamental para la seguridad contra incendios en construcciones.
Justamente, “la principal protección es una capa de sacrificio de carbonización cuando se diseña un elemento estructural de madera. Estimando la duración total de un incendio y conociendo la tasa de carbonización, es posible dimensionar el elemento de madera de manera tal que, al finalizar el incendio, aún quede una sección suficiente para asegurar la integridad estructural del edificio” explican en un trabajo reciente.
De hecho, “la alta masividad de los elementos constructivos de madera maciza hace que se requiera de un flujo de calor externo para producir una combustión sostenida. Así, al pirolizar —proceso de descomposición química de materia orgánica y de todo tipo de materiales, causada por el calentamiento a altas temperaturas en ausencia de oxígeno—, se genera una capa de carbón que protege la madera contra el calor de las llamas, aumentando su resistencia al fuego”.
Y, además, la llama misma generada por un elemento de madera no provee suficiente calor para mantener la producción de volátiles que la alimenten. Hoy los estudios apuntan a lograr una dinámica de incendios en edificaciones de madera mediante la cual sea posible asegurar que éstos se auto-extingan. Una solución podría residir en encapsular el material con planchas de yeso-cartón, haciendo que los edificios de madera encapsulada sean casi de materialidad incombustible.
Investigaciones y análisis comprueban que la madera maciza no sólo cumple con los códigos de seguridad y protección contra incendios prescritos, sino que puede incluso superarlos. Por ejemplo, en una prueba de fuego, una pared de 18 centímetros de espesor de CLT revestida de yeso, resistió tres horas y seis minutos, entregando una hora más que los requisitos actuales del código anti-incendios.
