Las universidades exhiben madera en masa, en investigación y en exhibición

Pies cuadrados

Los campus de todo el país están promoviendo el material de construcción sostenible como una alternativa baja en carbono al acero y al hormigón.

Adohi Hall, una residencia en la Universidad de Arkansas, fue construida con madera maciza. Credit...Trent Bozeman para The New York Times

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por Lisa Prevost

La madera en masa, un producto de madera de ingeniería que ofrece beneficios de durabilidad y sostenibilidad, se ha vuelto cada vez más prominente en las universidades de todo el país, donde se incluye no solo como un concepto en el plan de estudios sino también como material en los edificios del campus.

Los expertos dicen que las universidades están ayudando a aumentar la conciencia sobre la madera en masa (capas de madera unidas con pegamento o clavos) al demostrar su potencial como una alternativa baja en carbono al acero y al hormigón.

"Nuestros clientes de colegios y universidades realmente han aceptado los imperativos del cambio climático", dijo Ellen Belknap, presidenta de SMRT Architects and Engineers en Portland, Maine. "Estoy encantado de que las universidades estén mostrando el camino".

Pero las barreras significativas impiden el uso generalizado de madera en masa: los proveedores se limitan principalmente a Canadá y el noroeste del Pacífico, y los costos iniciales son más altos que para el acero y el hormigón. A pesar de esos desafíos, los desarrolladores están descubriendo que la madera en masa aumenta más rápidamente, lo que les ayuda a recuperar los costos iniciales más rápidamente.

"El edificio se eleva un poco como un Erector Set", dijo Sandra Lupien, directora de MassTimber@MSU, un programa de educación y extensión de la Universidad Estatal de Michigan.

Liam O'Brien, un estudiante de posgrado de 23 años de la Universidad de Maine, forma parte de un equipo que intenta desarrollar un panel de madera laminada cruzada aislado con fibra de madera. Dicho aislamiento podría fabricarse con los desechos del procesamiento de la madera y, si se colocan en paneles prefabricados en una fábrica, reduciría aún más el tiempo y los costos de construcción.

Originalmente se especializó en silvicultura, dijo O'Brien, pero cambió a la ciencia de la madera cuando quedó fascinado con el potencial de reducción de carbono de los paneles de madera laminada cruzada, que consisten en varias capas de tablas apiladas en direcciones alternas y unidas con adhesivos.

"Es un material que debería despegar en Estados Unidos siempre que podamos convencer a la gente", dijo O'Brien. "Las ciencias de la construcción pueden desempeñar un papel importante en la forma en que respondemos al cambio climático".

Usados ​​durante mucho tiempo en Europa, los paneles laminados cruzados son tan fuertes que son adecuados para paredes, techos y pisos. Y tienen una serie de otros beneficios: capturan carbono, manteniéndolo fuera de la atmósfera; son más sostenibles que otros materiales de construcción, como el acero y el hormigón; y están expuestos, añadiendo atractivo estético.

La construcción masiva de madera se ha recuperado en los Estados Unidos en los últimos años, y las universidades han sido una fuerza impulsora. La mayor parte de la actividad se encuentra en estados densamente boscosos, incluidos Arkansas, Idaho, Maine, Michigan, Oregón y Carolina del Sur, donde el uso generalizado del material podría ayudar a expandir o revitalizar la industria forestal.

La Universidad de Arkansas se encuentra entre las que están a la vanguardia. "Somos casi un lugar de peregrinaje para mucha gente", dijo Peter B. MacKeith, decano de la Facultad de Arquitectura y Diseño Fay Jones de la universidad, quien agregó que ayudó a persuadir a los líderes del campus sobre los beneficios de la madera en masa. El campus de Fayetteville ahora tiene dos edificios que exhiben el material y un tercero en camino.

Al usar madera en masa en un anexo de almacenamiento de la biblioteca, completado en 2018, la universidad ahorró más de $1 millón en comparación con el plan original de acero y concreto, dijo MacKeith. Agregó: "Ahí es cuando la gente comienza a sentarse y decir: 'Bueno, tal vez al menos deberíamos considerar esto como una forma alternativa de construcción'".

Adohi Hall, una residencia universitaria de 200,000 pies cuadrados construida con madera maciza, abrió sus puertas en 2019. Consta de dos edificios de cinco pisos conectados por un área común.

"Es este conjunto de espacios bastante premium: hay una calidez, visual y atmosférica, que los estudiantes aprecian mucho", dijo el Sr. MacKeith. "Y los desarrolladores comerciales vienen a verlo. Es análogo a la vivienda multifamiliar".

Pronto, la universidad comenzará la construcción del Centro Anthony Timberlands para el Diseño y la Innovación de Materiales de $33,5 millones, que fue diseñado por Grafton Architects. Albergará el programa de posgrado de la escuela en madera y diseño de madera (entre otros programas), y permitirá a los estudiantes construir prototipos de madera masiva a gran escala, con un enfoque en viviendas asequibles y nuevas tecnologías de construcción.

"Estos edificios son una prueba de concepto en términos de eficiencia de tiempo, ahorro de costos y un sitio de construcción más seguro", dijo el Sr. MacKeith.

La Universidad Estatal de Michigan construyó el primer edificio de madera en masa de ese estado: el Centro de enseñanza y aprendizaje STEM, que se adaptó de una antigua planta de energía e incorpora paneles laminados cruzados en la estructura, los pisos y los techos. El edificio se ha convertido en un imán para los profesionales de la industria, de los cuales alrededor de 1000 lo han recorrido desde que se inauguró el año pasado, dijo George H. Berghorn, profesor asistente de administración de la construcción en la Escuela de Planificación, Diseño y Construcción de la universidad.

"Es un edificio precioso", dijo. "Muchos estudiantes simplemente van allí a estudiar, incluso si no tienen una clase allí".

Pero la falta de conocimiento sigue siendo una barrera para la adopción más amplia de la madera en masa, dijo Berghorn. Con ese fin, la universidad recibió recientemente una subvención de $ 650,000 de la Fundación Nacional de Ciencias, una agencia federal independiente que financia la investigación científica, para desarrollar un modelo nacional para un plan de estudios de construcción y diseño de madera en masa para programas de arquitectura, ingeniería y construcción.

La Universidad de Clemson en Carolina del Sur recibió una subvención de $ 1,1 millones del Departamento de Energía para ayudar a expandir el uso de madera en masa. Los investigadores están desarrollando un sistema de piso hecho de paneles de madera laminada cruzada que pueden abarcar unos 40 pies, el doble de la práctica actual de la industria. También están buscando formas de encajar el sistema con otros componentes del edificio, como conductos y conductos eléctricos.

Tal sistema todo en uno reduciría la necesidad de tantas vigas estructurales y aceleraría potencialmente la construcción, dijo Dustin Albright, subdirector de la Escuela de Arquitectura de la universidad.

"Queremos llegar a un enfoque todo en uno para el sistema de piso que permita la flexibilidad para ingresar y acceder a esos componentes, pero hacerlo de una manera que sea todo madera", dijo.

Clemson tiene dos edificios de madera en masa en su campus principal: la Capilla Samuel J. Cadden y el Centro de educación al aire libre Andy Quattlebaum, que utiliza pino amarillo del sur. Los investigadores instalaron sensores inalámbricos de humedad y vibración en el centro recreativo, completado en 2020, para recopilar datos sobre el rendimiento a largo plazo del edificio.

Varias universidades están investigando la viabilidad de la fabricación local. El estado de Michigan está rastreando la demanda de madera en masa y analizando cómo podría ser la cadena de suministro completa, con el fin de proporcionar esa información a los posibles fabricantes, dijo la Sra. Lupien.

En la Universidad de Maine, propietarios de terrenos, arquitectos, fabricantes de madera y empresas de construcción comparten información a través del Centro de comercialización masiva de madera de Maine, con la esperanza de que, finalmente, se justifique la fabricación de madera contralaminada.

"Lo que estamos tratando de hacer es reducir las barreras técnicas o las preguntas que una empresa pueda tener antes de establecer una operación de fabricación aquí", dijo Stephen Shaler, profesor de materiales y tecnología sostenibles en la Escuela de Recursos Forestales de la universidad. Trabajando con un socio de la industria, la universidad ha calificado con éxito madera laminada cruzada hecha de madera de Maine para la construcción.

Pero la Sra. Belknap, la arquitecta, cree que la demanda tendrá que aumentar sustancialmente antes de que tenga sentido comercial abrir una planta de producción local.

"Cuando Boston, Nueva York, Filadelfia y DC construyan con madera alta", dijo, "entonces tendrá sentido desde el punto de vista económico levantar una planta de fabricación".

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