Un almacén de madera autoportante y automático

Un desafío de ingeniería 

Gracias a las nuevas tecnologías, sobre todo al CLT, la construcción en madera está superando límites impensables hasta ahora, con edificios de decenas de plantas. Pero la carrera hacia el cielo no es el único desafío para los diseñadores. Los almacenes autoportantes son obras de ingeniería avanzada en las que las estanterías forman parte de la estructura portante del edificio junto a los elementos de cobertura y los cerramientos. Así pues, las estanterías deben soportar los pesos derivados de la mercancía almacenada y de los diversos elementos de la construcción, además de las solicitaciones de los equipos de manutención y de los agentes externos. Además, normalmente la construcción de un almacén autoportante comporta la instalación de sistemas de automatización para manipular los palets, que permitan gestionar y optimizar los procesos logísticos. 

Precisamente, debido a todas estas solicitaciones, en general se elige el acero como material estructural. Sin embargo, el nuevo almacén del que hablamos en este artículo, no lejos de la frontera entre Austria e Italia, ha sido realizado en madera, por lo que será el primer almacén automático autoportante completamente de madera construido en Italia y uno de los pocos construidos hasta ahora en el mundo. 

El cliente 

La ampliación de la sede central de Rothoblaas y la construcción del nuevo almacén automático autoportante permiten disponer ahora de un depósito eficiente para abastecer rápidamente a los almacenes existentes y los previstos a corto plazo. La operación demuestra que actualmente la madera es un material que permite realizar cualquier tipo de construcción, con grandes ventajas para el medioambiente y también para el bienestar y la salud de quienes pasan muchas horas al día en ese edificio. 

La concepción arquitectónica 

El estilo del nuevo almacén y de la nueva ala de la sede central confirma las decisiones tomadas en el pasado por la empresa, en concreto, el uso de grandes ventanales y una importante presencia de la madera, utilizada tanto para las estructuras como para los pavimentos y revestimientos. Sin embargo, para cumplir con algunos requisitos relacionados con la seguridad contra incendios, en el almacén automático se han tenido que buscar soluciones algo diferentes; en concreto, se ha revestido casi por completo con aluminio y se han aplicado unos acabados tridimensionales de listones de alerce, que remiten a las estructuras internas de madera. 

La concepción estructural 

La peculiaridad de un almacén autoportante consiste en que las estanterías, además de descargar en el suelo los pesos de la mercancía almacenada, hacen de estructura portante del propio almacén. El principal desafío para una estructura de este tipo es la resistencia a las acciones horizontales (en concreto, sismos y viento). 

Por esto, el nuevo almacén de Rothoblaas está dotado de dos sistemas de arriostramiento independientes en las dos direcciones. En la dirección norte-sur (lado largo), se han utilizado doce torres de arriostramiento que constan de una sección de cajón cerrado de LVL y madera laminada de 1 x 2,5 metros. Las torres están empotradas en la cimentación mediante placas previamente insertadas en la colada y todas las estanterías están conectadas a las torres de arriostramiento para descargar en ellas las fuerzas sísmicas. En dirección este-oeste, el sistema de arriostramiento está compuesto por las mismas estanterías, con los quinientos pilares encastrados a la base y conectados entre sí solo en la cubierta. Esta última está formada por un entramado de vigas de madera laminada y un entablado de CLT, que crea un diafragma rígido. 

La principal criticidad de estas estructuras es la deformabilidad frente a la acción del viento, que debe reducirse para garantizar que las máquinas puedan funcionar. 

De hecho, el proyecto prevé un desplazamiento en la parte superior (a una altura de 20 metros) de solo 19 mm en dirección este-oeste y de 12 mm en dirección norte-sur. 

Obviamente, para realizar el proyecto se han utilizado los productos de Rothoblaas, pero algunos de forma innovadora; en concreto, se han usado tornillos LBS en lugar de clavos, mientras que los conectores todo rosca (VGZ y VGS) han permitido lograr una fijación extraordinariamente resistente. 

La seguridad sísmica 

El almacén está en la región alpina, en una zona clasificada como de bajo riesgo sísmico. Sin embargo, dada la altura del edificio y el sistema constructivo isostático, redactar el proyecto teniendo en cuenta las fuerzas horizontales (sismos y viento) ha sido todo un desafío. En este sentido, se ha optado por un proyecto no disipativo, con un factor de estructura de 1,5 según la norma EN 1998-1. 

Como se trata de una construcción pegada al edificio existente, ha sido necesario crear una junta sísmica para desacoplar el comportamiento dinámico entre estructuras antiguas y nuevas. 

El lugar de construcción 

El almacén autoportante, ubicado al lado de la sede central, se encuentra en la provincia de Bolzano, en el municipio de Cortaccia en la Strada del Vino. El lugar de construcción se halla en el antiguo cauce del río Adigio, recuperado gracias a los trabajos realizados a finales del siglo XVIII por María Teresa de Austria con el fin de obtener terrenos para uso agrícola. Esto ha condicionado considerablemente el proyecto estructural del sistema de cimentación, ya que nos ha obligado a optar por una losa de cimentación, apoyada sobre pilotes de hélice continua, con un diámetro de 40 centímetros y una longitud de 27 metros. Los trescientos pilotes realizados son las raíces del bosque que crece arriba, compuesto por quinientos pilares de madera laminada, que sostienen las estanterías y el mismo almacén. 

Seguridad para trabajos en altura y producción de energía eléctrica 

En la cubierta del almacén automático se han instalado 465 paneles fotovoltaicos, lo que hace que la estructura sea casi completamente autónoma desde el punto de vista energético. El acceso a la cubierta está garantizado por una escalera exterior dotada de una línea vertical, mientras que para el mantenimiento del sistema se ha instalado una línea de vida con postes.  

Los sistemas automáticos del almacén (transelevadores) también están dotados de líneas de vida verticales para permitir el mantenimiento 

La seguridad contra incendios 

Uno de los principales retos a la hora de proyectar el almacén autoportante ha sido garantizar la seguridad contra incendios de las estructuras: se han evaluado diversas soluciones, entre ellas el uso de un sistema automático de extinción por aspersión (sprinkler), que se ha descartado por la imposibilidad de tener un caudal de agua suficiente.   

La solución que se ha elegido finalmente prevé un requisito de resistencia al fuego R30 para todas las estructuras de almacén, que es relativamente fácil de lograr con estructuras de madera bien diseñadas. El requisito R30 nos ha obligado a sustituir las placas de acero a la vista de las conexiones por materiales innovadores a base de madera. Cuando esto no ha sido posible, para proteger el acero se han aplicado pinturas intumescentes. 

Ampliación 

La sede actual, construida en diferentes fases, tiene un volumen de 83.000 m3 y una superficie de 6.000 m2, repartidos entre oficinas, almacén y espacios recreativos. 

La ampliación actual prevé tres cuerpos distintos: 

un cuerpo principal, destinado al almacén automático, de 75 x 40 m y una altura de 21 m; 

un cuerpo secundario, que alberga la recepción de mercancías; 

un cuerpo accesorio, que conecte el nuevo almacén con el actual. 

Así pues, en total, esta ampliación se desarrollará en un área cubierta de aproximadamente 4.800 m2 con un volumen de unos 80.000 m3. 

La operación de ampliación se ha terminado cuando el antiguo almacén se ha transformado en un espacio abierto para ochenta nuevos colaboradores. 

Un almacén hecho a medida 

El almacén automático se ha diseñado y hecho a medida de las necesidades específicas de la empresa en relación con los materiales almacenados y sus pesos y dimensiones. Rothoblaas produce líneas de productos muy heterogéneas y, por ello, hay materiales, como láminas y cintas, que ocupan mucho espacio, pero pesan poco, mientras que los palets de tornillos o placas son más pequeños, pero mucho más pesados. 

Por este motivo, el almacén se ha dividido en cuatro zonas, cada una de las cuales albergará palets de diferente volumen y peso: los más pequeños y pesados se colocarán​en la parte inferior, mientras que los más voluminosos y ligeros irán arriba. Gracias a esta distribución, será posible reducir los efectos de las acciones sísmicas en toda la estructura. 

Algunas cifras 

3.000 m3 

Madera procedente de gestión forestal sostenible (PEFC o FSC), producida por fábricas ubicadas a menos de 60 kilómetros de la obra. 

17.000 

Nuevos alojamientos para palets 

2.400 toneladas 

El uso de madera permite capturar alrededor de 2.400 toneladas de CO2 que permanecerán almacenadas en las estructuras hasta el final de su vida.  

500 veces 

Las 2400 toneladas de CO2 almacenado corresponden a las emisiones de un automóvil corriente que dé 500 veces la vuelta al mundo, lo que equivale a 20 millones de km. 

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