Diseñar edificaciones sustentables implica responder a múltiples exigencias: eficiencia energética, seguridad estructural y adaptación al entorno climático. En un país con alta actividad sísmica y gran diversidad geográfica como Chile, conciliar estos factores en construcciones en madera representa un desafío técnico y científico.

Frente a ese escenario, un reciente estudio analizó cómo integrar estos criterios en edificios de 4 a 6 pisos construidos en entramado ligero, una tipología que ofrece una alternativa viable para ampliar la oferta habitacional sustentable en altura.

El artículo, titulado “Energy and structural optimization of mid-rise light-frame timber buildings for different climates and seismic zones in Chile”, fue desarrollado por Alexander Wenzel, Sergio Vera y Pablo Guindos, este último investigador del Centro UC de Innovación en Madera y del Centro Nacional de Excelencia para la Industria de la Madera (CENAMAD).

Diseño integral para construcción sustentable

La investigación abordó cinco ciudades representativas del país —Antofagasta, Santiago, Concepción, Puerto Montt y Punta Arenas—, considerando tanto las exigencias térmicas como los requerimientos sísmicos definidos por la normativa nacional.

A través de una herramienta computacional de optimización, se analizaron distintas configuraciones estructurales y energéticas para encontrar soluciones viables y eficientes según las condiciones locales.

Además, se evaluaron variables clave del diseño arquitectónico y constructivo, como el espesor de aislación en muros y techumbres, el tipo de anclaje estructural (conectores HD y ATS), la separación entre pie derechos y el espesor de la losa de hormigón. Estas decisiones afectan simultáneamente el comportamiento térmico del edificio y las cargas que debe resistir en caso de sismo, por lo que su análisis integrado resulta clave para lograr soluciones factibles.

Resultados según clima y sismicidad

Uno de los principales hallazgos del estudio fue que no existe una única solución óptima para todo el país.

Por ejemplo, en ciudades con climas fríos y alta demanda energética, como Punta Arenas, el modelo recomendó maximizar la aislación térmica y masa inercial, lo que implica añadir peso al sistema constructivo. En contraste, en zonas de mayor aceleración sísmica —como Antofagasta y Concepción—, esa misma masa debía reducirse para no sobrecargar la estructura.

Esto obligó a limitar el espesor de las losas o elegir aislantes más livianos, buscando mantener el equilibrio entre eficiencia energética y seguridad estructural.

El tipo de anclaje también fue determinante: mientras que los conectores ATS permitieron mantener el desempeño estructural en edificios de hasta seis pisos, las soluciones con anclajes HD resultaron inviables en escenarios más exigentes debido a su menor capacidad frente a esfuerzos de tracción y volcamiento.

Además, el estudio evidenció que mantener una baja proporción ventana-muro (WWR) no solo mejora el comportamiento térmico, sino que también fortalece la rigidez lateral del edificio, lo que reduce los riesgos de falla estructural.

Aportes para normativa y diseño en altura

Los resultados permiten orientar decisiones de diseño para edificaciones de entramado ligero, especialmente en entornos urbanos donde se proyecta construir en altura con criterios de industrialización y eficiencia energética.

Además, aportan evidencia científica relevante para el desarrollo normativo, la validación de soluciones constructivas y la eventual incorporación de soluciones constructivas híbridas adaptadas al contexto chileno.

Esta investigación se alinea con los objetivos estratégicos de CIM UC, orientados a fortalecer la construcción sustentable en madera, mejorar el desempeño técnico de los sistemas constructivos y contribuir a una edificación más segura, eficiente y resiliente.

Accede al artículo completo:
https://madera.uc.cl/publicaciones/articulos-en-revistas/energy-and-structural-optimization-of-mid-rise-light-frame-timber-buildings-for-different-climates-and-seismic-zones-in-chile