La madera, como principal material estructural que ofrece la naturaleza, ha sido aprovechada por el hombre desde el principio de su evolución. Posee una estructura totalmente optimizada donde diferentes polímeros (celulosa y lignina) se complementan entre sí formando una matriz de células y paredes celulares que permiten una gran resistencia con un bajo peso. De todos los materiales naturales, la madera posee las mejores características para el uso estructural. El factor de resistencia en relación a su peso es superior al de los materiales convencionales, como el acero y el hormigón. Su comportamiento en caso de incendio es seguro y predecible, y superior al que ofrece cualquier otro material estructural en igualdad de condiciones.
La madera, como material estructural presenta una diferencia radical frente a otros materiales como el hormigón o el acero, consecuencia de su carácter orgánico. Constituye la estructura de soporte del árbol y tiene, por tanto, perfectamente definido su diseño para cumplir su función resistente. La acción predominante en la vida del árbol es el viento que provoca la flexión del mismo, generando tensiones norma les paralelas a la dirección de la fibra (seria mas preciso decir que las fibras en el árbol se orientan paralelamente a las tensiones normales). La madera que se extrae del árbol puede considerarse ya como un producto estructural en origen: aquí se encuentra la principal diferencia con el acero o el hormigón armado, que requieren un proceso de transformación de coste energético mucho mayor.
Belleza
Por su textura y color, la madera ofrece una gran y variada belleza natural. Por la facilidad con que se trabaja y con la aplicación de los diferentes tintes y barnices, se pueden lograr viviendas con acabados de gran impacto y belleza.
Sus características mecánicas son extraordinarias
Para comprender el comportamiento mecánico de la madera es preciso tener en cuenta su constitución anatómica. El árbol produce una estructura tubular, con una elevada eficacia para resistir los esfuerzos a los que va a estar sometido en su vida. Estos esfuerzos de flexión son producidos por la acción del viento y los de compresión por las acciones gravitatorias. Se puede considerar la madera como un material anisótropo formado por un haz de tubos huecos con una estricta específicamente diseñada para resistir tensiones paralelas a la fibra, es decir tracción y compresión paralelas a la fibra, y flexión (que produce en una sección compresión paralela por encima de la fibra neutra y tracción paralela por debajo).
La microestructura refinada de la madera asegura a este material un peso propio reducido de frente a una excelente capacidad de carga. No obstante el peso reducido, la madera tiene una capacidad de carga 14 veces superior a la del acero y una resistencia a la compresión equivalente a la del hormigón.
Resistencia al fuego, la madera es un material con excelentes cualidades contra el fuego. Los incendios normalmente no comienzan por la estructura de madera, que al verse sometida a la acción del fuego no colapsa como otros materiales modernos. La madera sigue funcionando mecánicamente hasta que el incendio está muy avanzado, lo que permite una correcta evacuación.
Seguridad antisísmica La madera es elástica, por lo tanto es el material de construcción ideal para los proyectos que se realizan en zonas sísmicas.
Adaptabilidad
La madera se puede adaptar en cualquier sitio, sin importar el clima y las condiciones ambientales. Se puede utilizar en estructuras de gran complejidad tales como: cubiertas espaciales, puentes, teatros, auditorios, etc., así como en estructuras habitacionales de solución sencilla.
Es un Aislante natural, gracias a su particular estructura porosa, la madera almacena numerosas áreas de calor y permite realizar estructuras de espesor reducido y bajo consumo energético. El poder aislante de una pared de madera maciza de 10 cm de espesor corresponde al de una pared de cemento de 160 cm.
La madera es un material termoaislante La madera asegura una óptima protección contra el frío en invierno y el calor en verano, en un lapso de tiempo de hasta 14 horas
Sostenibilidad
La disposición de la madera como materia prima es suficiente y está garantizada a corto, medio y largo plazo.
Es un material sostenible, lo que garantiza un recurso renovable a corto, medio y largo plazo capaz de absorber el carbono que otros materiales requieren emitir para su fabricación. El proceso de fabricación de la madera requiere cantidades mínimas de energía en comparación con el acero o el hormigón.
La madera es el único material constructivo que a lo largo de su elaboración produce un balance negativo de CO2 (fija el dióxido de carbono), como se demuestra comparando la emisión de CO2 ligada a la realización de una viga portante para una misma carga, realizada con distintos materiales.
Tabla 1. Emisión de CO2 producida para la construcción de una viga de 7,5 m de luz con los materiales de aluminio, hormigón armado, acero y madera, sometida a las mismas acciones en todos los casos.
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Material estructural |
CO2 almacenado (Kg.) |
CO2 emitido (k.o.) |
Balance neto de CO2 (k.o.) |
Peso propio (k.o./m) |
| Aluminio |
0 |
327 |
+ 327 |
5 |
| Hormigón armado |
0 |
101 |
+ 101 |
216 |
| Acero |
0 |
76 |
+ 76 |
15 |
| Madera |
101 |
6 |
– 95 |
13 |
Otra de las ventajas de las estructuras de madera laminada es que su transformación tiene un coste energético muy pequeño en comparación con el de otros materiales.
Tabla 2. Consumo de energía primaria para la construcción de una estructura de pórticos sometida a las mismas acciones en todos los casos.
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Material estructural |
Consumo de energía (Kwh/m2) |
Altura pórticos (m) |
Luz pórticos (m) |
| Pilares y viga de hormigón |
62 |
6 |
18 |
| Pilares y viga de entramado de acero |
155 |
6 |
20 |
| Pilares y viga de madera laminada encolada |
37 |
6 |
20 |
