Desarrollo de sistemas constructivos mixtos de madera laminada y vidrio para estructuras ligeras de cubierta.

AIDIMA investiga nuevos sistemas arquitectónicos de madera laminada y vidrio que admitan la máxima libertad en cuanto a forma geométrica e industrialización.

Con estos sistemas se fomenta el uso estructural de la madera por parte de las empresas valencianas y se mejoran sus oportunidades de reciclaje en nuevos campos industriales y de internacionalización.

Imagen por ordenador de la maqueta en forma de telón con cercha tridimensional

La financiación del tercer y último año del proyecto de I+D “Desarrollo de sistemas constructivos mixtos de madera laminada y vidrio para estructuras ligeras de cubierta”, fue aprobada en junio por el IMPIVA (Instituto de la Mediana y Pequeña Industria Valenciana) y el proyecto está desarrollándose normalmente, pese a su alto riesgo tecnológico. El proyecto está cofinanciado por fondos FEDER de la Unión Europea.

Actualmente, en el desarrollo del proyecto se está trabajando en un prototipo físico de los sistemas constructivos mixtos desarrollados durante el proyecto, en forma de telón con cercha tridimensional, de manera que sirva como demostración a los arquitectos y a las empresas valencianas de las posibilidades que ofrecen para la arquitectura orgánica o paramétrica. El prototipo mostrará las múltiples posibilidades de estos sistemas (nudos, formas, combinación vidrio-madera, etc.). También se está desarrollando una guía técnica de diseño y construcción de estructuras ligeras mixtas de madera laminada y vidrio, que recogerá el conocimiento adquirido durante todo el proyecto.

La madera, como principal material estructural que ofrece la naturaleza, ha sido aprovechada por el hombre desde el principio de su evolución. Presenta una estructura totalmente optimizada en la que diferentes polímeros (celulosa, lignina) se complementan entre sí para formar una matriz de células y paredes celulares que admiten una gran resistencia en relación con su baja densidad. La madera técnica es madera transformada para conseguir dimensiones, formas y características que en muchos casos resultan imposibles de conseguir con madera maciza o aserrada. Mediante la madera técnica, pueden superarse las limitaciones de la madera aserrada para estructuras de grandes dimensiones y formas arbitrarias, y pueden desarrollarse mediante I+D nuevos productos y técnicas.

Consciente de ello, AIDIMA desarrolla desde 2009 en este proyecto sistemas constructivos integrales mixtos de madera laminada encolada (un tipo de madera técnica) y vidrio laminado con chapa de madera para utilizarse en estructuras ligeras de cubierta, los cuales potenciarán en la Comunidad Valenciana la construcción sostenible basada en madera.

La madera laminada encolada es una clase de madera técnica que se forma a partir de la adición solidaria de láminas de madera de grosor inferior a 45 mm, encoladas entre sí mediante algún adhesivo, con la dirección de la fibra sensiblemente paralela. Con la madera laminada pueden conseguirse piezas de grandes secciones y longitudes; además, puede aprovecharse la facilidad de curvado de cada lámina, lo cual resulta imposible con la madera aserrada. La incorporación de uniones dentadas (finger joints) a la madera laminada, aparte de permitir el saneado de los defectos de la madera (nudos, grietas, bolsas de resina), ha posibilitado la fabricación de piezas de grandes longitudes, que pueden cubrir grandes luces.

Parametrización de la madera de telón (tipo de madera, perfil, clase resistente, dimensiones, etc.) en el software de Dietrichs.

En el caso de España, el consumo de madera laminada ha ido aumentando progresivamente en los últimos años. En 2010, la Península Ibérica consumió unos 31.000 metros cúbicos de esta madera, con medidas y diseños especiales; y unos 22.000 metros cúbicos de viga laminada estandarizada. El uso de madera laminada en los edificios de la Comunidad Valenciana, como en el resto de España, aumentará en los próximos años.

El impacto socioeconómico de este proyecto de I+D resulta muy alto, ya que el desarrollo de sistemas integrales de construcción ligera en base a madera laminada encolada y laminados mixtos de vidrio y chapas de madera abre una gran oportunidad para las empresas valencianas, tanto del sector de la madera como del vidrio.

La investigación en el aprovechamiento de dimensiones pequeñas de material y la prefabricación de elementos estructurales de madera laminada encolada de coníferas constituye una oportunidad de generar valor añadido para las empresas que trabajan la madera maciza, sobre todo para la empresa auxiliar del mueble, que en la actualidad está perdiendo competitividad por la crisis que afecta a este sector.

También el sector de la chapa de la madera, muy concentrado en la Comunidad Valenciana, sufre muchas dificultades por la caída de producción de muebles. El uso de chapa de madera como elemento intermedio en laminados de vidrio abre una gran oportunidad para dar un muy alto valor añadido a esta industria muy orientada al mobiliario, lo cual permitirá diversificar en producto y en mercados. Así se contribuirá a la mejora de la competitividad de las empresas y a la creación de puestos de trabajo, basados en la infraestructura industrial existente y en la innovación derivada del proyecto. También la industria valenciana del vidrio saldrá reforzada con los resultados de este proyecto de I+D, al integrarse en un sector estratégico como la madera. La cooperación entre empresas de la madera y del vidrio en el campo de la construcción resulta altamente innovadora en la Comunidad Valenciana.

Los resultados del proyecto potenciarán en la Comunidad Valenciana tecnologías innovadoras de construcción sostenible basada en madera y la eficiencia energética en las construcciones. Asimismo, facilitarán que las empresas valencianas aprendan nuevas técnicas para prefabricar y montar estructuras de madera con formas orgánicas, con objeto de establecer nuevas líneas de negocio y adelantarse a las necesidades de los arquitectos y de sus clientes.

La prefabricación de elementos estructurales basados en madera laminada encolada constituye una muy buena alternativa al uso de madera aserrada, lo cual puede permitir que el subsector valenciano del aserrío reciba un nuevo impulso de innovación. Estas empresas se localizan sobre todo en zonas de interior de la Comunidad Valenciana, por lo que el proyecto puede contribuir al desarrollo industrial en zonas rurales, y por lo tanto en áreas geográficas con problemas socioeconómicos estructurales.

Para aumentar la relevancia técnica y sectorial del proyecto e internacionalizar sus resultados, colabora en él un equipo internacional de expertos que incluye ingenieros y arquitectos. El proyecto está coordinado y dirigido técnicamente por Miguel Ángel Abián, Responsable del Departamento de Tecnología y Biotecnología de la Madera de AIDIMA y del Área de Construcción de Madera, así como premio Schweighofer de investigación de la madera en el año 2009. Dos colaboradores del proyecto son Manuel García Barbero, arquitecto especialista en construcción con madera, y Kiyanshid Hedjri, arquitecto especialista en parametrización geométrica de estructuras. Ha colaborado y se ha implicado en el proyecto la empresa valenciana RISAL WOOD, además de las empresas AMATRIA INGENIERÍA y CRICURSA. También se han involucrado en el proyecto varias empresas europeas de vanguardia en la construcción con madera: Evolute, Dietrichs, Hundegger y Rotho Blaas.

Un artículo sobre el proyecto y su correspondiente exposición se han presentado en la conferencia 2011 del IABSE-IASS (International Association for Bridge and Structural Engineering & International Association for Shell and Spatial Structures), presidida por Lord Norman Foster y celebrada en Londres del 20 al 23 de septiembre. Se ha enviado una propuesta de artículo para la conferencia internacional WCTE (World Conference on Timber Engineering), que tendrá lugar en 2012 en Nueva Zelanda.

Más información: Contacte con AIDIMA.

Este proyecto ha sido financiado por:

IMPIVA, Instituto de la Mediana y Pequeña Industria Valenciana.
Unión Europea. Fondo europeo de desarrollo regional.