A medida que crece el interés en el uso de madera en masa, quedan dudas sobre su potencial y sus límites.

A principios de este mes, el Departamento de Comercio de EE. UU. otorgó una subvención de $41 millones a la Oregon Mass Timber Coalition para impulsar el desarrollo de madera en masa para su uso en proyectos de viviendas asequibles en el estado. Los dólares federales también financiarán la investigación sobre las propiedades acústicas y de resiliencia al fuego de la madera en masa en la Universidad de Oregón y la Universidad Estatal de Oregón, que, junto con el Puerto de Portland y varias agencias estatales, forman parte de la coalición.

La madera en masa se refiere a los productos de madera que se apilan uno encima del otro y se presionan para formar paneles o vigas para su uso en grandes edificios industriales y comerciales. La terminal principal renovada del Aeropuerto Internacional de Portland cuenta con un techo de nueve acres de largo hecho de vigas y paneles de madera maciza contralaminada. La madera maciza está ganando popularidad en la industria de la construcción porque se considera un material más sostenible que el acero o el hormigón y se puede diseñar para que sea igual de fuerte. Pero quedan dudas sobre el costo de la madera en masa, su sostenibilidad a largo plazo y las aplicaciones en diferentes entornos. Ahora se une a nosotros George Berghorn, profesor asistente de administración de la construcción en la Universidad Estatal de Michigan y director de investigación de Mass Timber@MSU.

Nota: La siguiente transcripción fue creada por una computadora y editada por un voluntario.

Dave Miller: Esto es Think Out Loud en OPB, soy Dave Miller. La Oregon Mass Timber Coalition ganó recientemente una subvención federal de $41 millones. Es solo el último impulso para una industria que dice que puede usar productos de madera de ingeniería para reemplazar el acero y el concreto en muchos edificios. La coalición incluye el Puerto de Portland, la Universidad de Oregón, la Universidad Estatal de Oregón y varias agencias estatales. Son optimistas sobre el futuro de la madera en masa, pero todavía hay muchas preguntas sobre su costo, su sostenibilidad a largo plazo y sus aplicaciones en diferentes entornos. George Berghorn es profesor asistente de gestión de la construcción y director de recursos de Mass Timber en la Universidad Estatal de Michigan.

Se une a nosotros ahora para un pequeño control de la realidad. Bienvenido a Piensa en Voz Alta.

George Berghorn: Gracias, Dave.

Miller: Madera masiva es una de esas frases que abarca, me parece, tantas cosas diferentes, que no estoy totalmente seguro de cuán útil es. ¿Puede darnos una idea de lo que se incluye en el paraguas de la madera maciza?

Berghorn: Sí, es una gran pregunta. Hay una serie de productos diferentes que caen bajo ese paraguas y creo que la forma más fácil de pensar en ellos es que estos son productos que están hechos de laminación de madera que luego se mantiene unida por una resina con un pegamento, y en La sección transversal de estos productos que se fabrican suele ser muy grande. Por lo tanto, es posible que esté buscando columnas y vigas para un edificio, secciones transversales muy grandes de más de 6 a 8 pulgadas en cada dirección. Es posible que esté buscando cubiertas de piso. Entonces, nuevamente, esas cubiertas de piso tendrán un grosor significativo, 4 ″ o más. Y luego otros productos asociados, más o menos en esa misma agrupación de ideas, nuevamente, vigas, columnas, cubiertas, paneles de pared, cosas de esa naturaleza.

Miller: Entonces, ¿la madera contrachapada no es lo suficientemente gruesa para ser madera maciza?

Berghorn: Ese es un gran punto. La madera contrachapada en sí misma no es madera en masa, aunque hay un producto relativamente nuevo que se ha desarrollado en el noroeste del Pacífico llamado "panel de madera contrachapada en masa", MPP, que es básicamente un producto de madera contrachapada mucho más grueso. De nuevo, se trata de chapas de madera muy delgadas unidas con resina, pero los espesores ahora son de varias pulgadas en lugar de ir a la tienda y comprar un panel de madera contrachapada de tres cuartos de pulgada de espesor.

Miller: ¿Para qué se usaría eso?

Berghorn: Eso se puede usar para aplicaciones de pared. De hecho, el laboratorio de madera en masa de la Universidad Estatal de Oregón utiliza MPP para una cantidad significativa de la estructura de la pared.

Miller: Entonces, en lugar de tener postes y madera contrachapada en la parte superior de toda la pared, ¿sería este producto de madera manufacturada?

Berghorn: Correcto. Tengo entendido que la mayoría de las personas que buscan MPP para aplicaciones de pared buscan fábricas, almacenes, ya sabes, aplicaciones grandes, de gran bahía abierta y de gran amplitud.

Miller: Entonces, como acabas de notar, parece un invento relativamente nuevo, pero ¿cuánto tiempo han estado los humanos haciendo una versión de lo que estás describiendo, juntando piezas de madera para hacer grandes elementos estructurales?

Berghorn: Todo esto proviene de lo que solíamos hacer con la madera maciza aserrada. Entonces, quiero decir que puede ir y encontrar estructuras que aún existen que tienen 1,000 años de antigüedad que usaron madera maciza aserrada de gran sección transversal. Pero el advenimiento del uso de resina y piezas más pequeñas de madera para hacer materiales es una invención más reciente, 1920, 1930, para algunos de estos productos. Hay productos que son un poco más antiguos que en lugar de usar pegamento para unir las capas, usan clavos que se llaman madera laminada con clavos [NLT]. Y se ven muchas construcciones de molinos antiguos en el sureste de los Estados Unidos y en Nueva Inglaterra que usaban NLT como cubiertas de piso. Y simplemente tomaron madera y la mantuvieron unida clavando a través de la cara para hacer paneles relativamente grandes.

Miller: Quiero decir que nos ha dado un poco de sentido para esto, pero ¿cuáles son las cosas que la madera en masa puede reemplazar?

Berghorn: Quiero hablar sobre esa palabra 'reemplazar'. Sabes, creo que la madera en masa se convierte en un complemento de los otros materiales de construcción convencionales que tenemos disponibles en nuestra caja de herramientas para construir. Por lo general, vemos grandes elementos estructurales que están hechos de acero o de hormigón. Entonces, la madera en masa tiene la capacidad, ya sea de trabajar con esos sistemas en una forma híbrida: tenemos un edificio en el campus de la Universidad Estatal de Michigan que es un híbrido de acero y madera, o como sugirió, en algunos casos, algo de acero u hormigón. los elementos pueden ser reemplazados por elementos de madera en masa.

Miller: ¿Cuál sería el motivo de ambas versiones?

¿O el reemplazo completo o el híbrido?

Berghorn: Sí. Permítanme comenzar con el híbrido. El enfoque híbrido básicamente se basa en las fortalezas de ambos materiales y, en el caso de nuestro edificio en MSU, teníamos algunas líneas de columnas críticas en el edificio que cuando observamos cuál tendría que ser el área de la sección transversal de esas columnas, si estaban hechos de madera, habrían sido demasiado grandes para acomodar lo que queríamos hacer con el edificio…

Miller: Debido a que se necesita más madera para sostener algo que el acero, el acero es solo...

Berghorn: Correcto.

Miller: …más fuerte para el tamaño…?

Berghorn: Sí. Por lo tanto, la madera generalmente varía un poco según la especie, pero generalmente es más fuerte en términos de resistencia al peso que el acero, pero para obtener ese peso, debido a que la madera no es tan densa como el acero, usted está viendo un miembro mucho más grande en muchos casos. Así que sí, habríamos terminado teniendo una columna demasiado grande en nuestro edificio. Y esa fue una aplicación perfecta para el acero. Obtengamos una sección transversal más pequeña. No estamos ocupando tanto del piso y luego podemos poner madera donde nosotros... donde tenga más sentido, donde encaje con el programa del edificio. Y luego, en los casos en los que reemplazaría un material convencional por un material de madera en masa, hay muchas razones por las que los propietarios y desarrolladores de edificios toman esa decisión. Parte de esto es para apoyar los objetivos ESG: objetivos ambientales, sociales y gubernamentales para corporaciones o entidades comerciales. Parte de esto es que a la gente le gusta el aspecto y la sensación de la madera. Vemos esto en nuestro edificio. Los estudiantes entran a ese edificio, tenemos columnas de madera expuestas y los estudiantes gritan, en realidad les gusta ir allí y tocar la madera expuesta e interactuar con ella y hay estudios que sugieren que las personas tienen menos estrés y los estudiantes realizan mejor cuando están en ambientes que tienen más materiales naturales expuestos. Hay muchas razones y creo que la idea general es que, como diseñadores y constructores, queremos usar el material correcto en la aplicación correcta y la madera en masa solo nos brinda otra herramienta en nuestro conjunto de herramientas.

Miller: ¿Eso lo hace más así? La última parte, que la gente quiere ver, sentir y estar cerca de la madera y de la misma manera, quiero decir, y rara vez escuchas a alguien decir eso sobre las vigas de hormigón o acero, no es que no se puedan hacer de manera agradable,... .

Berghorn: Claro...

Miller: …pero rara vez escuchas a alguien decir, realmente quiero ir y tocar esa viga de acero, ¿eso cambia la forma en que se incorporan en los diseños? ¿Son más visibles a propósito?

Berghorn: Yo diría que sí, quiero decir, cuando pienso en algunos de los edificios de madera maciza más conocidos que se han construido en los EE. construir con otros materiales.

Miller: Si solo está sintonizando, ahora mismo estamos hablando de la promesa, pero también de las limitaciones de la madera en masa. Estamos hablando con George Berghorn, director de investigación de Mass Timber en la Universidad Estatal de Michigan. Cuando escuché a la gente hablar sobre la madera en masa en el pasado, a veces puede sonar como una panacea mágica, algo así como la forma en que la gente habla sobre el cáñamo o en los últimos años tal vez hicieron eso, 'esto secuestrará carbono , traer de vuelta trabajos de madera y trabajos de manufactura, resolver la falta de vivienda porque esto es, esta será la cura para la vivienda asequible o al menos un componente de ella.' Podemos profundizar en todos estos temas uno por uno, pero ¿cómo separas la exageración de la realidad?

Berghorn: Es una gran pregunta y antes de estar en la academia trabajé en la industria de la construcción, fui superintendente, fui gerente de proyectos. Así que tiendo a tomar ese tipo de ideas de 'bala mágica' con un poco de sal. Supongo que, desde mi propia experiencia profesional, soy un poco más escéptico. Entonces, ¿cómo se separa la exageración de la realidad? De hecho, estoy en Madison, Wisconsin, en este momento, en una conferencia de dos días y medio organizada por el Servicio Forestal que se llama "Están probando un taller de investigación de madera en masa real", y lo que estamos haciendo en este taller es en realidad, estamos tratando de profundizar en cuáles son las preguntas más críticas sobre cómo funciona este material, cómo funcionan los edificios que se construyen con él, y estamos tratando de responder esas preguntas desde una perspectiva académica y centrada en la industria. Entonces, hasta ahora ha sido un día y medio de gran diálogo, grandes preguntas, grandes ideas que están saliendo a la superficie. Y eso es algo de lo que estamos tratando de hacer: involucrarnos con personas confiables dentro de la comunidad de investigación que puedan responder algunas de esas preguntas críticas. Y luego, lo bueno de este grupo es que no somos solo un grupo de académicos que luego hablan entre sí. Nuestro trabajo entonces está destinado a ser de cara al público. Entonces, el objetivo es que cualquier trabajo que hagamos a través de este tipo de confederación suelta de actores que asisten a estos eventos, podamos publicar y compartir esa información con el público para que sea accesible y esté disponible para una audiencia mucho más amplia.

Miller: ¿Cuáles cree que son las preguntas más importantes que se están haciendo ahora mismo en esa conferencia?

Berghorn: Sí, genial. Así que hay una serie de preguntas. De hecho, en una de las sesiones que se está llevando a cabo ahora mismo, estoy recibiendo chats de equipo de uno de mis colegas, están hablando de...

Miller: Se supone que debes apagarlos antes de esta entrevista de radio...

Miller/Berghorn: Riendo

Miller: A menos que sea vital.

Berghorn: Es interesante porque algunas de las preguntas que surgen tienen que ver con, '¿podemos usar madera recuperada, madera recuperada de proyectos de demolición y deconstrucción en la fabricación de este material?' Y la razón por la que recibo estos pings en los equipos es porque tengo un par de estudiantes que hicieron un trabajo a escala piloto sobre ese tema hace aproximadamente un año.

Miller: ¿Hay una respuesta a eso? Parece que es una gran pregunta. Quiero decir porque todavía no hemos llegado ni a las plantaciones necesarias…

Berghorn: Claro.

Miller: …para sostener esto a un gran nivel. Entonces, por lo que has aprendido hasta ahora, ¿es posible tomar madera de una vieja casa construida con palos, tirarla en un camión de basura y luego llevarla a una fábrica y reutilizarla?

Berghorn: El trabajo que hicimos y luego hubo un trabajo que se hizo en el estado de Oregón más o menos al mismo tiempo, ambos grupos descubrieron que parece que esto es posible. Tuvimos resultados muy positivos. También tuvimos mucho cuidado en la forma en que evaluamos la madera que trajimos, no simplemente, ya sabes, pusimos al azar cualquier pieza de madera que encontramos para hacer estos productos. Pero sí, mostró un gran potencial, ya sabes, pero, por supuesto, estamos operando a escala piloto. Así que ahora las preguntas son, bueno, ¿cómo escalas eso? ¿Cómo tendría que ser un proceso de fabricación para incorporar ahora este material? ¿Cómo debería ser un proceso de adquisición para traer este material? Pero creo que la pregunta más fundamental fue: '¿Funciona la ingeniería?' Si la ingeniería funciona, entonces podemos descifrar la cadena de suministro y la economía y esas piezas.

Miller: Pero hay otras grandes preguntas sobre la escalabilidad. Así que pasemos a la madera recién cortada.

Berghorn: Claro.

Miller: Si esta fuera a ser una herramienta mucho más común y también, ya sabes, económicamente factible como dijiste, para usarse en todo tipo de aplicaciones, ¿cuál es la escala de registro que tendría que hacerse para sostener ¿él?

Berghorn: Esa es una buena pregunta. No sé si alguien tiene una respuesta directa en este momento, para decir que si aumenta la actividad de construcción en EE. UU. en un 5%, aquí es donde está, donde estará. Se han realizado algunos estudios, a escalas cada vez más grandes, tanto espaciales como temporales, y algunos de esos estudios han sugerido que hasta que lleguemos a un porcentaje mucho, mucho, mucho mayor de edificios construidos con madera maciza. Y cuando digamos mucho más grandes, me refiero a que la mayoría de los edificios que construimos cambian a madera maciza. La mayoría de los estudios que he visto sugieren que tenemos la capacidad de respaldar eso con los recursos forestales que tenemos actualmente en los EE. UU. La Ascent Tower es bastante famosa, al menos dentro de mis círculos, un edificio bastante famoso en Milwaukee. Recién inaugurado, actualmente es el edificio de madera masiva más alto del mundo y está justo aquí en el Medio Oeste de los EE. UU.

Miller: ¿Qué tan alto es?

Berghorn: Son 19 pisos de madera sobre seis pisos de concreto, por lo que son 254 pies, creo que es donde salió su número final. Se estimó, hicieron un poco, hicieron un trabajo científico para observar la cantidad de madera que se invirtió en ese edificio. La respuesta fue que se tarda unos... es cuestión de minutos el tiempo que tardan los bosques de América del Norte en regenerar esa cantidad de madera para ese edificio. Entonces, por lo que estamos viendo de todos modos, los datos que estamos viendo sugieren que hasta que lleguemos a que una parte significativa de nuestra construcción cambie a madera en masa, podríamos estar bien. Y diré, solo personalmente, no creo que vea un día en que el 80 % o el 70 % de nuestra construcción cambie a madera en masa, creo que la madera en masa siempre será una alternativa viable, pero no creo que se convierte en un reemplazo 1-1 para cada proyecto de construcción en el país.

Miller: ¿Cuál es el argumento del cambio climático para usar madera maciza en ciertas aplicaciones en lugar de acero u hormigón?

Berghorn: En este momento, el carbono incorporado para fabricar madera en masa, por lo que todas las emisiones en las que podría pensar que entran en el proceso de fabricación, la carga de carbono incorporada en la madera en masa es algo menor que el carbono incorporado en el hormigón o el acero. Y debería decir, hormigón convencional y acero. Además, esa madera, toda eso, esa madera que se extrae y se convierte en productos de madera en masa almacena carbono en su interior, que ha sido secuestrado de la atmósfera. Entonces, el dióxido de carbono atmosférico, todos lo recordamos como, ya sabes, la fotosíntesis de nuestros días de escuela primaria, todo ese carbono atmosférico se usa para poner carbono en el cuerpo del árbol y ese carbono está encerrado, almacenado en esa madera. Y si estamos construyendo edificios importantes, que esperamos que tengan una vida útil significativa, como se espera que nuestro edificio en MSU tenga una vida útil de 100 años, ahora está almacenando ese carbono dentro del edificio. Sin embargo, la pregunta es, y aquí es donde parte de la pregunta y la preocupación y tal vez un poco de controversia ha entrado en juego, es 'Bueno, ¿qué le sucede a ese edificio al final de la vida?' ¿Qué pasa con esos grandes miembros de madera? Si simplemente se sacan y se rellenan, solo estamos liberando ese carbono, solo lo estamos liberando, ya sabes, 50 a 100 años después.

Miller: ¿Qué pasa con el costo, en este momento? Usted mencionó que trabajó como superintendente de construcción y gerente de proyectos. En promedio, en este momento, ¿cuál es el costo de un producto de madera en masa que es análogo a otros productos convencionales? ¿Cómo se comparan?

Berghorn: Las comparaciones son un poco generales, como puedes imaginar, porque los edificios son todos muy diferentes, ¿verdad? Es muy difícil encontrar dos edificios que sean exactamente iguales. Así que a veces es un poco una comparación de manzanas y naranjas. Pero lo que sabemos es que el material en sí tiende a ser más caro que el hormigón o el acero. Entonces, si está buscando puramente desde un costo de material, las cosas van a ser más altas. Existe cierto potencial de ahorro durante el proceso de construcción. Estos edificios tienen el potencial de ser erigido un poco más rápido. Y, por supuesto, si está construyendo su edificio más rápido, eso significa que está ahorrando algo de dinero. No tiene su tráiler en el sitio en alquiler por tanto tiempo, no tiene a su Superintendente en el sitio por tanto tiempo. Tan rápido puede significar un poco de ahorro de costos. Pero la otra cosa interesante, como mencioné antes, en comparación con el acero, la madera tiene una mayor relación resistencia-peso, por lo que, debido a que la madera es más liviana, a veces se pueden reducir los cimientos de estos edificios. Entonces, si vuelvo a Ascent Tower en Milwaukee, pudieron reducir el tamaño de sus cimientos y, al hacerlo, les ahorraron alrededor de un mes de tiempo de construcción y...

Miller: ¿Porque primero hay que verter menos hormigón en el suelo?

Berghorn: Correcto, entonces en su caso estaban sobre una base de pilotes, creo que, creo que usaron pilotes hincados, por lo que probablemente haya escuchado a un martinete golpeando antes. Entonces pudieron usar, según recuerdo, 100 pilas menos, lo que no solo ahorró un mes, sino que también ahorró a las personas que viven y trabajan en el sitio un mes de un martinete golpeando todo el día.

Miller: ¿Cuánta estandarización hay en la madera en masa en este momento? Quiero decir, ¿puede usted o alguien que esté construyendo un edificio de tamaño mediano en algún lugar decir quiero 17 de estas piezas de tamaño regular de este piso y de estas columnas de madera maciza y las quiero el próximo mes, hay tamaños regulares?

Berghorn: No realmente. La mayoría de los proyectos, la mayoría de los fabricantes están haciendo capas personalizadas, fabricaciones personalizadas. esa fue en realidad una de las sesiones en las que estuve ayer en la conferencia sobre la que estaba hablando: '¿Necesitamos estandarización y es algo que beneficiaría a los usuarios finales así como a la comunidad de fabricación?' Hay un fabricante en los EE. UU. que ahora mismo está tratando de cambiar un poco más a un producto básico. Así que básicamente quieren ofrecer una especie de producto de tamaño estándar y creen que pueden irrumpir en el mercado al hacer eso y... y tener plazos de entrega más cortos para llegar al material, tener un catálogo mejor entendido de lo que está disponible. Pero como industria, aún no hemos llegado allí.

Miller: Y finalmente, ¿qué pasa con los riesgos de varios tipos? ¿Algo sobre riesgos inducidos por el cambio climático como incendios o inundaciones o riesgos sísmicos como terremotos?

Berghorn: Entonces, estas estructuras tienden a funcionar bastante bien con... con fuerzas sísmicas. De hecho, hay una prueba sísmica muy, muy grande que se llevará a cabo a principios del próximo año en San Diego. Creo que es un edificio de 10 pisos que van a sacudir durante unos dos meses para estudiar el rendimiento de los edificios más altos. Pero los estudios que se han hecho hasta ahora en edificios de siete pisos, algunas otras variaciones de altura, han sido bastante positivos porque la madera tiene algo de ductilidad, algo de elasticidad que particularmente el concreto no tiene, eso también lo sabes en términos de su ductilidad. Fuego, hay preguntas de fuego por resolver. Hay preguntas de fuego para entender. No soy un experto en incendios. Pero se han realizado pruebas de fuego en estas estructuras. Puede cumplir con la separación de incendios de dos horas, que es un requisito para muchos tipos diferentes de edificios según el código en los EE. UU. Puede cumplir con una separación de fuego de dos horas con madera en masa. Ya sabes, piensas en una fogata, sabes que estás sentado alrededor de la fogata y luego alguien arroja un gran tronco y ese gran tronco nunca se quema realmente, simplemente... solo se carboniza y luego se queda ahí y arde sin llama. por mucho tiempo. Eso es lo que estamos viendo. Ya sabes que la gran sección transversal evita que se queme. Inundaciones fue su última pregunta, exposición a largo plazo al agua, crecimiento de moho. Ese tipo de preguntas también surgieron ayer. Esas son áreas sobre las que todavía tenemos que aprender un poco más. Queremos entender bajo una mayor variedad de circunstancias.

Miller: George Berghorn, te dejaré volver a esta reunión. Muchas gracias por acompañarnos.

Berghorn: Muchas gracias, Dave, se lo agradezco.

Miller: George Berghorn es director de investigación de Mass Timber y profesor asistente de gestión de la construcción en la Universidad Estatal de Michigan.

Si desea comentar sobre cualquiera de los temas de este programa, o sugerir un tema propio, comuníquese con nosotros en Facebook o Twitter, envíe un correo electrónico a [email protected], o puede dejar un correo de voz para nosotros al 503-293-1983. El número de teléfono para llamar durante el mediodía es 888-665-5865.

Etiquetas:Piensa en voz alta