La construcción y operación de todo tipo de edificios utiliza grandes cantidades de energía y recursos naturales. Por lo tanto, los investigadores de todo el mundo han estado buscando formas de hacer que los edificios sean más eficientes y menos dependientes de los materiales intensivos en emisiones.
Ahora, un proyecto desarrollado a través de una clase MIT ha creado un diseño altamente eficiente en el consumo de energía para un gran edificio comunitario que utiliza uno de los materiales de construcción más antiguos del mundo. Para esta estructura, llamada "el Longhouse", maderas masivas hechas dela madera convencional se laminaría como una especie de madera contrachapada de gran tamaño.
El diseño se presentará este octubre en la Maine Mass Timber Conference, que se dedica a explorar nuevos usos de este material, que pueden usarse para construir edificios altos y seguros, si los códigos de construcción lo permiten.
John Klein, científico investigador en el departamento de arquitectura del MIT que enseñó un taller llamado Mass Timber Design que creó el nuevo diseño, explica que "en América del Norte, tenemos una gran cantidad de recursos forestales, y muchos de ellos están cubiertos de maleza"Hay un esfuerzo por encontrar formas de utilizar los productos forestales de manera sostenible, y los bosques están experimentando procesos de disminución de la vegetación para prevenir incendios forestales e infestaciones de escarabajos".
La gente tiende a pensar en la madera como un material adecuado para estructuras de solo unos pisos de altura, pero no para estructuras más grandes, dice Klein. Pero algunos constructores ya están comenzando a usar productos de madera en masa un término que básicamente se aplica a cualquier producto de maderamucho más grande que la madera convencional para estructuras más grandes, incluidos los edificios de mediana altura de hasta 20 pisos. Incluso los edificios más altos deberían ser prácticos en última instancia con esta tecnología, dice. Uno de los edificios de madera masiva más grandes en los Estados Unidos es el nuevo 82,000-Edificio de diseño John W. Olver de pies cuadrados en la Universidad de Massachusetts en Amherst.
Una de las primeras preguntas que las personas hacen cuando se enteran de que tal construcción tiene que ver con el fuego. ¿Pueden ser tan seguras las estructuras de madera tan altas? De hecho, dice Klein, las pruebas han demostrado que las estructuras de madera en masa pueden resistir el fuego también o mejorque el acero. Esto se debe a que la madera expuesta al fuego produce naturalmente una capa de carbón, que es altamente aislante y puede proteger la mayor parte de la madera durante más de dos horas. El acero, por el contrario, puede fallar repentinamente cuando el calor lo ablanda y hace que sehebilla.
Klein explica que esta resistencia natural al fuego tiene sentido cuando piensas en tirar una cerilla encendida sobre una pila de virutas de madera, en lugar de dejarla caer sobre un tronco. Las virutas estallarán en llamas, pero en el tronco una cerilla simplemente explotaráCuanto mayor es la masa de la madera, mejor resiste la ignición.
La estructura diseñada por la clase utiliza vigas masivas hechas de capas de chapas de madera laminadas juntas, un proceso conocido como madera de chapa laminada LVL, hecha en paneles de 50 pies de largo, 10 pies de ancho y más de 6 pulgadas de espesor.cortado a medida y usado para hacer una serie de grandes arcos, de 40 pies de altura hasta el pico central y que abarcan 50 pies de ancho, hechos de secciones con una sección transversal triangular para agregar resistencia estructural. Una serie de estos arcos se ensambla para crear ungran espacio cerrado sin necesidad de soportes estructurales internos. El diseño plisado del techo está diseñado para acomodar paneles solares y ventanas para iluminación natural y calefacción solar pasiva.
"La profundidad estructural lograda mediante la construcción de la sección triangular nos ayuda a lograr el espacio claro deseado para el espacio comunitario, todo al tiempo que presta un lenguaje visual tanto en el interior como en el exterior de la estructura", dice Demi Fang, una arquitectura del MITestudiante graduado que formó parte del equipo de diseño ". Cada arco se estrecha y se ensancha a lo largo de su longitud, porque no todos los puntos a lo largo del arco estarán sujetos a la misma magnitud de fuerzas, y esta profundidad de sección transversal variable expresa el desempeño estructural al tiempo que estimulaahorro de materiales ", dice ella.
Los arcos se construirían en fábrica en secciones, y luego se atornillarían juntos en el sitio para hacer el edificio completo. Debido a que el edificio estaría en gran parte prefabricado, el proceso de construcción en el sitio se simplificaría enormemente, dice Klein.
"The Longhouse es un edificio multifuncional, diseñado para acomodar una variedad de escenarios de eventos, desde trabajo en equipo, clases de ejercicio, reuniones sociales, exposiciones, cenas y conferencias", dice Klein, y agrega que se basa en una larga tradición de talesestructuras comunales en culturas de todo el mundo.
Mientras que la producción de concreto, utilizada en la mayoría de los grandes edificios del mundo, implica grandes emisiones de gases de efecto invernadero provenientes de la cocción de piedra caliza, la construcción con madera en masa tiene el efecto contrario, dice Klein. Mientras que el concreto se suma a la carga mundial de efecto invernaderogases, la madera en realidad lo disminuye, porque el carbono que se elimina del aire mientras los árboles crecen es esencialmente secuestrado mientras dura el edificio. "El edificio es un sumidero de carbono", dice.
Klein dice que un obstáculo para un mayor uso de la madera en masa para estructuras grandes está en los códigos de construcción actuales de los EE. UU., Que limitan el uso de madera estructural para edificios residenciales de hasta cinco pisos, o edificios comerciales de hasta seis pisos. Pero la construcción reciente deLos edificios de madera mucho más altos en Europa, Australia y Canadá, incluido un edificio de madera de 18 pisos en Columbia Británica, deberían ayudar a establecer la seguridad de dichos edificios y conducir a los cambios de código necesarios, dice.
El diseño de Longhouse fue desarrollado por un equipo interdisciplinario en 4.S13 Mass Timber Design, un taller de diseño en el departamento de arquitectura del MIT que explora el futuro de los edificios sostenibles. El equipo incluyó a John Fechtel, Paul Short, Demi Fang,Andrew Brose, Hyerin Lee y Alexandre Beaudouin-Mackay. Fue apoyado por el Departamento de Arquitectura, BuroHappold Engineering y Nova Concepts.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por David L. Chandler. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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