Brettstapel

Brettstapel , también conocido como dowellam, ^{[ 1 ]} es un sistema de construcción de madera maciza , fabricado exclusivamente con postes de madera blanda conectados con espigas de madera dura . Es un método de construcción relativamente simple que aprovecha madera de baja calidad, normalmente no apta para la construcción, para formar paneles de madera maciza portantes para paredes, pisos y techos.

El sistema Brettstapel utiliza clavijas de madera dura con un contenido de humedad inferior al de los postes de madera blanda. Con el tiempo, las clavijas se expanden hasta alcanzar el equilibrio de humedad, fijando así los postes entre sí y creando un sistema estructural portante .

Es uno de los pocos métodos de construcción que se pueden realizar completamente con madera. Si bien algunas variantes aún utilizan pegamento y clavos , estos no son necesarios y, al evitarlos, se logra una mejor calidad del aire interior . La madera, por sí sola, absorbe grandes cantidades de dióxido de carbono sin emitir las toxinas dañinas presentes en otros materiales, lo que beneficia tanto al usuario como al medio ambiente.

El sistema Brettstapel fue inventado en la década de 1970 por el ingeniero alemán Julius Natterer . ^{[ 2 ]} Actualmente se utiliza comúnmente en Austria , Suiza y Alemania , y está emergiendo lentamente en el Reino Unido. Originalmente consistía en postes de madera de baja calidad clavados continuamente para formar paneles lo suficientemente resistentes como para soportar minas y vías férreas. En 1999, una empresa alemana desarrolló un sistema de espigas que se basaba en la variación del contenido de humedad para formar paneles estructurales sólidos; sin embargo, muchas empresas introdujeron pegamento en el sistema para reforzarlo. En 2001, se desarrolló una nueva variante de Brettstapel en la que las espigas diagonales reemplazaron a las perpendiculares, resolviendo así los problemas de separación y permitiendo mayores luces. Actualmente, solo una empresa utiliza el sistema de espigas diagonales, mientras que todas, excepto dos (que aún usan clavos), utilizan espigas perpendiculares, en su mayoría sin pegamento. Ahora existen varias empresas que producen madera laminada cruzada (CLT) (capas giratorias de tablas) utilizando espigas de madera basadas en Brettstapel. ^{[ 3 ]}

A lo largo del desarrollo de Brettstapel, la madera de baja calidad (principalmente abeto o pícea ) ha seguido siendo la materia prima predilecta para los postes, mientras que la haya se utiliza con mayor frecuencia para las espigas. Al evitar que los defectos naturales, como los nudos en los postes de madera, estén contiguos, se puede aprovechar la madera de baja calidad, lo que constituye una forma muy económica de utilizar un recurso de rápido crecimiento y subutilizado, del que el Reino Unido, y Escocia en particular, posee abundancia.

Brettstapel se fabrica en tres grados de calidad según la visibilidad del producto final: Industrial, Estándar y Expuesto. ^{[ 4 ]} Teniendo esto en cuenta, la solución más básica consiste en utilizar madera sin acabado en las zonas que se cubrirán con los paneles. Como alternativa, los postes pueden cepillarse, biselarse y perfilarse para lograr un acabado estético superior. Además, pueden modificarse con huecos a lo largo del borde para mejorar el rendimiento acústico. Brettstapel también puede combinarse con hormigón y acero para formar estructuras compuestas en proyectos más exigentes, como grandes vanos, puentes y cerchas.

Brettstapel se suele fabricar como parte de un panel prefabricado para pared, techo o cubierta. La prefabricación se lleva a cabo en fábricas especializadas que utilizan maquinaria específica y un equipo experimentado, lo que garantiza un estricto control de calidad y una construcción rápida.

Los paneles estructurales se fabrican generalmente en secciones de 600 mm de ancho, unidas mediante juntas de madera y combinadas con tableros de revestimiento, aislamiento y una barrera de vapor para formar los paneles terminados. Se incorporan aberturas estructurales en los paneles, y en algunos casos también se pueden integrar las instalaciones de fontanería y electricidad, mientras que el acabado exterior suele variar entre revoco y revestimiento de madera, que se aplica in situ.

Este alto grado de prefabricación permite fabricar y erigir edificios con extrema rapidez y eficiencia. Desde el corte de la madera seca hasta la finalización del equipamiento de una vivienda, se necesitan aproximadamente cinco semanas, mientras que la construcción y el sellado de una casa en el terreno se realizan en cuestión de días.

Estructuralmente, los fabricantes pueden producir paneles de hasta 12-15 metros de longitud, aunque un tramo de 7 metros se logra más fácilmente con un panel de 210-250 mm de profundidad. Las cerchas Brettstapel pueden fabricarse para cubrir distancias más exigentes, como las requeridas en grandes naves industriales y puentes .

El edificio más alto que utiliza paneles Brettstapel es actualmente el edificio “E3” en Alemania, de siete plantas. ^{[ 5 ]} Aunque este incorpora otros elementos de madera, se han erigido edificios de cuatro plantas utilizando exclusivamente Brettstapel para la estructura. Las normativas contra incendios limitan actualmente la altura de un edificio de madera; sin embargo, estos sistemas de madera maciza están desafiando estas limitaciones y están surgiendo ejemplos más altos; un panel típico de 120 mm tiene una clasificación de 60 minutos, mientras que los paneles estructurales completos pueden alcanzar clasificaciones de 90 minutos, lo que supera con creces los métodos de construcción de hormigón y acero.

La construcción contemporánea con paneles Brettstapel también se emplea en la IBA Soft House de Hamburgo, Alemania. Mientras que la estructura de madera del edificio E3 está oculta por yeso, en la Soft House los paneles Brettstapel quedan a la vista en los suelos, paredes y techos interiores. El edificio se revistió con capas de aislamiento de lana mineral, una barrera impermeable y una fachada ventilada de madera de alerce para garantizar su estabilidad frente a la intemperie. ^{[ 6 ]}

• El dióxido de carbono es uno de los principales responsables del calentamiento global . Si consideramos que la madera retiene 930 kilogramos de dióxido de carbono por metro cúbico (el equivalente a dejar un coche fuera de circulación durante dos meses), un edificio con estructura de Brettstapel secuestra significativamente más carbono que uno con estructura de madera.
• Brettstapel posee excelentes propiedades térmicas y, si se utiliza de manera eficiente, podría reducir la demanda de energía hasta en un 90 % ^{[ 7 ]} debido a sus bajos valores U, su construcción hermética y su alta masa térmica , aproximadamente cinco veces mayor que la de una estructura de madera. Por sí solo, tiene una conductividad térmica de 0,13  W/(m⋅K) y los paneles estructurales completos alcanzan valores U entre 0,12 y 0,24  W/( ^m²⋅K ).
• La capacidad de prefabricar edificios fuera del lugar de construcción y montarlos rápidamente ofrece ventajas prácticas y económicas para la industria de la construcción británica , especialmente teniendo en cuenta el clima adverso.
• La menor demanda energética , junto con un período de construcción más corto y menos intensivo en mano de obra, contribuye significativamente a la reducción de los costos del ciclo de vida de un edificio. Esto compensa el mayor costo de los materiales; Brettstapel es aproximadamente un 20 % más caro que una superficie equivalente de construcción con entramado de madera.
• Especificar paneles Brettstapel sin tratar y expuestos, sin pegamento ni clavos, ayuda a crear un ambiente interior saludable, libre de compuestos potencialmente dañinos presentes en otros materiales; esto se ve reforzado por la naturaleza higroscópica de los paneles prefabricados.

Los proyectos de Brettstapel comienzan a materializarse en el Reino Unido; la escuela primaria Acharacle en Escocia fue la primera, sentando un precedente importante para que otros la sigan. También se están construyendo algunos proyectos de vivienda pública y privada en la frontera escocesa y en Londres . La casa Plummerswood Active House, en la frontera escocesa, recibió el premio Scottish Home Award a la excelencia arquitectónica en 2012.

Actualmente, Brettstapel se fabrica principalmente en Austria, Suiza, Alemania y Noruega, lo que repercute negativamente en los usuarios británicos debido al aumento de los costes de transporte y, por consiguiente, a una mayor energía incorporada . Sin embargo, los arquitectos y clientes británicos están empezando a utilizar sistemas de madera maciza con mayor frecuencia, pero a pesar de todos los beneficios que esto conlleva, la industria maderera británica se ha quedado rezagada.

Sin embargo, desde la primavera de 2013, se cree que In-Wood Developments, con sede en East Sussex, es el primer fabricante británico de paneles Brettstapel en el Reino Unido, lo que ofrece esta oportunidad de construcción al mercado británico en condiciones más competitivas. La primera presentación de estos paneles fabricados en el Reino Unido tuvo lugar en Ecobuild 2013.

Escocia produce la mayor parte de la madera del Reino Unido, el 65% de la cual se utiliza para astillas, cercas, embalajes y aserrín, ^{[ 8 ]} esta es madera que podría utilizarse en la construcción de Brettstapel. El abeto de Sitka cultivado en Gran Bretaña es una materia prima ideal para usar en Brettstapel ya que es una madera de capa baja que crece rápidamente y representa aproximadamente un tercio de toda la madera en el Reino Unido. ^{[ 9 ]} Si se genera suficiente interés, es posible concebir que la industria pronto tendrá un incentivo para producir más Brettstapel en el Reino Unido utilizando abeto de Sitka; este sería un uso altamente rentable de un recurso que actualmente se utiliza predominantemente para productos más baratos.

El aumento del uso de madera británica tendrá enormes beneficios ecológicos y económicos para el medio ambiente global y para las industrias británicas. En definitiva, especificar madera Brettstapel en el Reino Unido contribuirá a una mayor calidad de construcción, un mejor nivel de vida, un medio ambiente más sostenible y una mayor salud y bienestar para los futuros ocupantes.

• Brettstapel archivado el 18/12/2014 en la Wayback Machine.
• Información de Trada sobre la construcción en madera
• Desarrollo del diseño ecológico por la Asociación Escocesa de Diseño Ecológico
• IBA Hamburgo - Sitio web de IBA Soft House
• Merkle Gruppe - Fabricantes de IBA Soft House Brettstapel