Los paneles de contrachapado masivo añaden resistencia y velocidad a Oakland, California, High

El desarrollador espera demostrar cómo el uso de paneles de contrachapado sobre madera contralaminada puede acelerar la construcción y crear un edificio estructuralmente más fuerte. Fotos cortesía de DCI Engineers

Cuando se complete 1510 Webster en el centro de Oakland, el desarrollador con sede en California oWow se jacta de que el desarrollo de viviendas de uso mixto de 19 pisos será uno de los edificios de madera maciza con carga puntual más altos del país. Desde el exterior del proyecto, que cuenta con 236 unidades de apartamentos y espacio comercial en la planta baja, la estructura es casi indistinguible de los edificios de concreto vecinos, dice Andy Ball, presidente de oWow. Sin embargo, en el interior, el uso de un sistema de paneles de madera contrachapada permitió a los contratistas construir los pisos del edificio en casi la mitad del tiempo y con la mitad de la mano de obra que normalmente se necesita para los desarrollos de concreto, dice Ball.

"Normalmente, con el concreto, se avanzaría bastante rápido, siete días [por piso]", dice Ball. "Pero podemos colocar un suelo entero con este producto de capas masivas en un día", en unas seis horas, afirma. 1510 Webster, que inició sus obras en octubre de 2022, comenzó con la reducción, demolición y apuntalamiento de un edificio de hormigón de tres pisos existente. Los cimientos del edificio se colocaron en la segunda semana de enero, seguidos por el núcleo y el muro de corte seis meses después. Según Ball, la instalación del sistema de paneles Mass Ply comenzó el 4 de mayo.

"Estamos avanzando tan rápido que estamos terminando un piso nuevo cada tres días", dice.

El código de construcción con madera maciza Tipo IV-A para rascacielos permite no más de 18 pisos de madera maciza en una estructura de 270 pies.Foto cortesía de DCI Engineers

Además de 1510 Webster, oWow está desarrollando un edificio con fachada contigua en 1523 Harrison de acuerdo con el nuevo código de construcción con madera en masa Tipo IV-A de California para rascacielos, que permite no más de 18 pisos de madera en masa en un edificio de 270 pies. estructura. En 3403 Piedmont, oWow está construyendo según el código de poca altura Tipo IV-C, lo que permite no más de ocho pisos de madera maciza en una estructura de 85 pies de altura. En San Francisco, Ball dice que la compañía también se encuentra en las primeras etapas de un desarrollo de mediana altura construido según el código Tipo IV-B, que permite no más de 12 pisos de madera en masa en una estructura de 180 pies.

"Son todos los nuevos códigos de madera en masa y cada uno es relativo a lo que creen que es el riesgo de incendio, y cada uno tiene un conjunto diferente de restricciones", explica Ball. Como ejemplo, el código Tipo IV-A debe tener tres horas de protección contra incendios en la estructura primaria, pisos y columnas, lo cual se logra en 1510 Webster cubriendo los paneles de capas masivas con tres capas de paneles de yeso y utilizando una hora de carbón de la madera en masa, mientras que los edificios de contrachapados en masa Tipo IV-C pueden tener paneles completamente expuestos.

Se espera que se abra para su ocupación a finales de este año, las divisiones de arquitectura integrada y contratista general de owow se encargaron de las primeras etapas de desarrollo de 1510 Webster. DCI Engineers, con sede en Seattle, se unió al proyecto como ingeniero estructural para ayudar a probar de forma independiente los paneles de madera contrachapada en masa según los estándares de madera contralaminada (CLT). Los ingenieros de DCI descubrieron que la capa de masa superó al CLT, que se utiliza tradicionalmente en la construcción de madera en masa, con hasta 140 000 libras de presión, "y aún así no tuvo una falla por perforación", dice Ball. “Tuvo una falla por flexión longitudinal. Cuando se liberó la presión, volvió a su forma original”.

Según Jeff D. Brink, director ejecutivo de DCI Engineers, los beneficios estructurales de los paneles de capas masivas sobre el CLT tradicional se pueden encontrar en la forma en que se fabrica el producto. El CLT tradicional se produce cortando 2 x 6 de árboles maduros y presionándolos para formar paneles. Los paneles de contrachapado en masa se producen pelando las capas de los troncos y luego presionándolas hasta obtener el espesor deseado con chapa adicional. El resultado es un material más ligero y resistente con alrededor de un 25% menos de residuos de madera.

"Sabíamos que tenía mucha capacidad, pero no sabíamos hasta dónde podíamos llevar el material porque en realidad no se había probado con gran detalle", explica Brink. “Desde un punto de vista estructural, su relación resistencia-peso mejora en comparación con el CLT, y eso se debe a que es esencialmente madera contrachapada que se vuelve cada vez más gruesa. Por muy grueso que lo necesites, así de grueso lo hacen”.

Los paneles de contrachapado masivo para 1510 Webster fueron producidos por Freres Engineered Wood, con sede en Oregón, y transportados por carga al norte de California, lo que también redujo los costos del proyecto y aumentó la sostenibilidad, según oWow.

Debido a su composición liviana, la instalación de paneles de madera contrachapada masiva es un proceso de construcción más silencioso y rápido que se puede lograr con menos personal. Foto cortesía de Webcor

Los paneles de contrachapado masivo se pueden fabricar a partir de árboles con diámetros de 6 a 12 pulgadas, dice Ball, utilizando árboles quemados, fibras de segundo y tercer crecimiento desmochadas y adelgazadas y otras partes de árboles no adecuadas para el fresado de madera dimensionada, lo que requiere Árboles de 12 a 20 pulgadas de diámetro.

"Los paneles de contrachapado masivo proporcionan un mercado viable para respaldar prácticas forestales responsables que pueden reducir significativamente el tamaño de los devastadores incendios forestales recientes", dice Ball. “Por cada metro cúbico de madera que sustituye a 1 metro cúbico de hormigón, se evita la liberación de 2 toneladas de CO2 a la atmósfera”.

Desde un punto de vista estructural, al usar paneles de capas masivas en la construcción de Webster de 1510, Brink dice que solo necesitaron usar una torre de concreto, un muro de corte y también pudieron separar aún más el espacio entre columnas del edificio para soportar una estructura de 5 en. Piso de madera contrachapada masiva. "Si usáramos CLT para obtener los mismos beneficios estructurales, tendría un espesor de 7 y 5/8 de pulgada", dice. "Así que ahí mismo estamos ahorrando altura del edificio y estamos ahorrando costos de materiales, y también mejorando el diseño del edificio con menos columnas".

Aunque 2 pulgadas por piso “no es mucho”, Brink dice que esos ahorros sumados en un edificio de 20 pisos son casi una reducción de 4 pies en la altura del edificio, lo que permite reducir también el espacio entre los pisos.

Cuando se trata de resiliencia sísmica, 1510 Webster y sus desarrollos similares incluyen un sistema lateral de muro de corte de concreto, que está codificado y se ha utilizado durante décadas. Pero otra ventaja de que el edificio sea estructuralmente más ligero con madera contrachapada es que se comportará tan bien o mejor que un edificio tradicional totalmente de hormigón, explica Brink.

“Digo mejor en el sentido de que lo que impulsa las fuerzas sísmicas es la masa. Entonces, la única forma fácil de ayudar a mitigar esto es aligerar el edificio”, dice Brink. Comparativamente, un edificio de hormigón requeriría 7 pulgadas. hasta losas de hormigón postensado de 8 pulgadas de espesor, que pueden pesar alrededor de 100 a 225 libras por pie cuadrado, mientras que un panel de madera en masa pesa alrededor de 20 a 25 libras por pie cuadrado, dice.

“Cuando tenemos todo ahí, de manera muy conservadora decimos que el edificio pesa la mitad de un edificio de concreto. En términos de resiliencia sísmica, acaba de reducir la masa sísmica de su edificio en un 50%, lo que será un muy buen augurio para el rendimiento sísmico del edificio”, afirma.

Construida según el código Tipo 4-A, la estructura necesitó tres horas de protección contra incendios, lo que se logró cubriendo los paneles de madera contrachapada con tres capas de paneles de yeso. Foto cortesía de ingenieros de DCI

Además de los beneficios inherentes de reducción de carbono de los edificios de madera en comparación con las estructuras de concreto, el uso de paneles de contrachapado en 1510 Webster ayudó a crear una ola de ahorros en costos, materiales y mano de obra. Con un muro de corte más liviano y cimientos de construcción más livianos, el equipo de instaladores de Webcor pudo reducir el tamaño del equipo necesario para instalar los pisos y columnas con paneles MPP del edificio en comparación con lo que se usaría para un desarrollo de concreto del mismo tamaño.

Chris Plue, presidente de Webcor, calificó el proceso de "revolucionario" por la cantidad de tiempo que ahorró en comparación con los pisos de concreto tradicionales. Gran parte de esto se debió al sistema de prefabricación de oWow, que permitía levantar los trozos prefabricados de capa de masa y colocarlos en su lugar mediante dispositivos acopladores.

“Hemos hecho CLT muy limitado. Siempre hemos estado montando cosas para hormigón, y las montamos de la misma manera para CLT, y las montamos de la misma manera para contrachapados”, dice Plue, explicando que Webcor no había completado un edificio con contrachapado antes. “Pero básicamente se trata de la misma disciplina que aplicaría un contratista de hormigón de gran altura. oWow ha ideado algo en lo que podemos utilizar nuestras técnicas estándar e instalarlo a un ritmo increíblemente rápido”.

Al desglosar el ciclo de trabajo, Webcor explica que se utilizó un ciclo de cuatro días para completar los niveles 4 a 8, que incluyeron la instalación de 31 paneles MPP, 90 columnas MPP, todas las placas de arrastre y estrías de paneles, además de reforzar, formar, vertido y decapado del muro central y del muro de corte.

Para los niveles 9 a 17, los instaladores de Webcor trabajaron en un ciclo de tres días utilizando 23 paneles MPP, 60 columnas MPP, placas de arrastre, estrías de paneles, además de reforzar, formar, verter y quitar el núcleo y el muro de corte.

Para los últimos tres pisos 18 a 20, después de que se completaron el núcleo y el muro de corte, los equipos de Webcor pudieron trabajar en un ciclo de dos días para instalar 23 paneles MPP, 60 columnas MPP, placas de arrastre y estrías de paneles. Todo el trabajo se realizó en un solo turno, según el equipo de Webcor.

Plue añade que algunos contratistas de hormigón “no están seguros” de la capa de masa porque les preocupa que les quite el sustento porque ya no es una estructura de hormigón. "Pero en realidad es todo lo contrario", dice. “Tienen todas las grúas y todos los aparejadores para hacer el trabajo, así que no deberían tener miedo. Es muy sostenible. Todavía tienes un muro central de concreto y una base de concreto, por lo que hay mucho trabajo concreto”.

En pruebas estructurales independientes, oWow y DCI Engineers descubrieron que el uso de paneles de madera contrachapada reduce el peso del edificio a la mitad, mejorando su resistencia contra las fuerzas sísmicas del área.Foto cortesía de DCI Engineers

Cuando se le preguntó por qué los paneles de madera contrachapada masiva no se adoptan ampliamente, Brink, director ejecutivo de DCI, explica que hay una serie de variables que hacen que el sistema funcione para 1510 Webster, incluida la proximidad a los recursos de MMP y una empresa integrada como oWow que tiene experiencia en los riesgos relacionados con nuevos desarrollos.

"OWow ha supuesto un gran riesgo para el proyecto", afirma Brink. “Hicimos pruebas con ellos para establecer la capacidad del MPP y demostrar que podemos usarlo para lo que queremos que haga. Así que invirtieron dólares en las pruebas y en hacer que eso sucediera”.

Cuando DCI comenzó a diseñar 1510 Webster con oWow, la madera en masa aún no estaba codificada en el código de construcción, y Brink dice que fue necesaria mucha previsión por parte de la empresa para asumir el riesgo. “Sabíamos que vendría. Sabíamos que había un lenguaje que se iba a adoptar en el próximo código, pero oWow fue lo suficientemente ambicioso como para ir más allá”, afirma.

El sistema de paneles prefabricados de madera contrachapada en masa de oWow permitió a los equipos ensamblar y encajar de manera eficiente pisos y columnas en su lugar de acuerdo con sus partes correspondientes.

Teniendo en cuenta la velocidad de construcción, la reducción de la producción de carbono y la resiliencia estructural, Brink dice que la capa masiva podría ser un sistema ideal para abordar la creciente crisis inmobiliaria del país si los contratistas pueden mantener los costos competitivos.

"Sigue siendo un desafío lograr que los edificios de madera en masa sean adecuados y competitivos porque en el mercado hay contratistas generales que saben cómo hacerlo, el costo del edificio depende en gran medida de que el contratista general lo construya", dice. “Creo que este es uno de esos pocos casos a lo largo de la historia de la humanidad en los que literalmente estamos teniendo un gran cambio de paradigma y un enorme replanteamiento de cómo construimos edificios y cómo lo hacemos de una manera más eficiente, cómo lo hacemos de una manera más segura y cómo lo hacemos de una manera más sostenible”.

Y añade: "Así que es un momento único para estar en la industria y un proyecto único en el que participar".

Emell Derra Adolphus tiene más de una década de experiencia en escritura y periodismo. Es editor senior de las principales listas y clasificaciones de encuestas de ENR en la revista ENR y con frecuencia contribuye con historias sobre tecnología, resiliencia climática, diversidad, equidad e inclusión.