Criterios de selección: cómo elegir el material correcto

Las ocho lecciones anteriores han presentado los materiales principales de la construcción industrializada: sus propiedades, sus procesos de fabricación, sus ventajas y sus limitaciones. Pero conocer cada material por separado no es suficiente. La decisión de cuál utilizar en cada proyecto es una de las más complejas y consecuentes del proceso de diseño. Un error en la selección del material estructural o de envolvente condiciona el proyecto durante toda su vida útil. Esta lección presenta un marco de ocho criterios y una metodología de selección que permite tomar decisiones informadas y trazables.

Los ocho criterios de selección

1. Prestaciones estructurales

La capacidad portante del material determina las luces alcanzables, la esbeltez de los elementos y la geometría del edificio. Los parámetros clave son:

• Resistencia característica: fck para hormigón (40-60 MPa pretensado), fy para acero (275-355 MPa), fm,k para madera (24-32 MPa en Glulam).
• Módulo de elasticidad: 30000-38000 MPa (hormigón), 210000 MPa (acero), 11000-13500 MPa (madera).
• Luces máximas habituales: 18 m (placa alveolar pretensada), 25 m (celosía metálica), 12 m (CLT de forjado), 6 m (LSF).

La relación resistencia/peso es un indicador útil: el acero S355 ofrece 45 kN·m/kg, el Glulam GL32h aproximadamente 64 kN·m/kg y el hormigón C50/60 solo 20 kN·m/kg. Esto explica por qué la madera es competitiva a pesar de su menor resistencia absoluta.

2. Comportamiento frente al fuego

El CTE DB-SI establece la resistencia al fuego exigida (R-60, R-90, R-120) según el uso del edificio y la altura de evacuación. Cada material responde de forma radicalmente diferente:

• Hormigón: R-120 a R-180 sin protección. Ventaja competitiva clara.
• Madera (CLT): R-60 con 160 mm, R-90 con 200 mm. Comportamiento predecible por carbonización.
• Acero laminado: requiere protección (pintura intumescente, mortero, placas) para alcanzar R-60. Coste adicional de 15-40 €/m² de estructura.
• LSF: requiere protección con placas resistentes al fuego (tipo F o FM) para alcanzar R-60.

3. Prestaciones térmicas y energéticas (CTE DB-HE)

La transmitancia térmica (U) de la envolvente es un requisito normativo que afecta directamente al espesor y tipo de aislamiento necesario. La conductividad térmica del material base condiciona la solución:

• CLT: λ = 0,13 W/m·K. Aporta aislamiento propio, reduciendo el espesor adicional necesario.
• Hormigón: λ = 1,5-2,0 W/m·K. Requiere aislamiento exterior o interior significativo.
• Acero: λ = 50 W/m·K. El metal no aísla; toda la resistencia térmica la aporta el aislamiento.
• Panel sándwich PIR 80 mm: U = 0,26 W/m²·K. Solución integrada.

4. Prestaciones acústicas (CTE DB-HR)

El CTE DB-HR exige aislamientos acústicos mínimos entre recintos (DnT,A ≥ 50 dB a ruido aéreo en viviendas, L'nT,w ≤ 65 dB a ruido de impacto). La masa superficial del cerramiento es el factor determinante para el aislamiento a ruido aéreo (ley de masas):

• Hormigón prefabricado: 300-500 kg/m² (forjado). Cumple holgadamente.
• CLT: 80-150 kg/m² (forjado). Requiere suelo flotante y falso techo para cumplir.
• LSF: 25-40 kg/m² (muro). Requiere soluciones multicapa con masa añadida para cumplir.

5. Peso y logística de transporte

El peso del material condiciona el transporte, la capacidad de la grúa de montaje, la cimentación necesaria y la viabilidad de ejecución en parcelas con acceso difícil:

• Hormigón prefabricado: 2400 kg/m³. Un panel de fachada de 6×3 m y 15 cm de espesor pesa 6,5 toneladas.
• Acero: una viga HEB 300 de 6 m pesa 716 kg.
• CLT: un panel de forjado de 6×3 m y 16 cm pesa 1,4 toneladas.
• LSF: un panel de muro de 6×3 m pesa 200-350 kg.

La normativa de transporte limita las dimensiones a 2,55 m de ancho × 4,0 m de alto × 13,6 m de largo (remolque estándar) y 24 toneladas de carga útil. Los transportes especiales (que superan estas dimensiones) requieren autorización y encarecen significativamente el coste.

6. Plazo de ejecución

El plazo se compone de tiempo de fabricación más tiempo de montaje. Cada material tiene perfiles diferentes:

• Hormigón prefabricado: fabricación 4-8 semanas (según complejidad), montaje rápido (estructura de un edificio de 4 plantas en 3-4 semanas).
• Acero: fabricación 6-12 semanas (según clase de ejecución), montaje rápido.
• CLT: fabricación 4-8 semanas (incluyendo mecanizado CNC), montaje muy rápido (estructura de un edificio de 5 plantas en 2-3 semanas).
• LSF: fabricación 2-4 semanas (paneles), montaje progresivo.

7. Coste integrado

El coste de un material no es solo el precio del material en fábrica. El coste integrado incluye:

• Material y fabricación en planta.
• Transporte desde fábrica a obra (distancia, tipo de transporte, accesibilidad).
• Montaje en obra (grúa, equipo de montaje, duración).
• Protecciones adicionales (fuego, corrosión, impermeabilización).
• Acabados interiores y exteriores necesarios.
• Mantenimiento durante la vida útil.

Un ejemplo: el acero laminado puede parecer más barato que el CLT en coste de material, pero una vez sumada la protección al fuego (pintura intumescente), el encamisado con placas de yeso (para acabado y acústica) y el aislamiento exterior, el coste integrado puede ser similar o superior.

8. Sostenibilidad y huella de carbono

La sostenibilidad se evalúa a lo largo del ciclo de vida completo del edificio según la EN 15804 (declaraciones ambientales de producto):

• Potencial de calentamiento global (GWP): medido en kg CO₂ eq por unidad funcional. El CLT almacena carbono (GWP negativo en módulos A1-A3), el hormigón emite 150-350 kg CO₂/m³, el acero emite 1,5-2,5 kg CO₂/kg.
• Energía incorporada: la energía consumida en fabricación. La madera tiene la menor; el aluminio, la mayor.
• Reciclabilidad: el acero es reciclable al 100% sin pérdida de propiedades; el hormigón se recicla como árido; la madera se puede reutilizar, reciclar como tablero o valorizar energéticamente.

Tabla comparativa resumen

Una tabla simplificada para orientar la decisión inicial (valores orientativos para edificación residencial en España):

• Hormigón prefabricado: alta capacidad portante, excelente fuego, requiere aislamiento, buena acústica, peso elevado, plazo medio, coste medio, huella de carbono media-alta.
• Acero laminado: muy alta capacidad portante, requiere protección al fuego, requiere aislamiento, requiere soluciones acústicas, peso medio, plazo medio, coste medio-alto (con protecciones), huella de carbono alta (pero reciclable).
• CLT: alta capacidad portante, buen comportamiento al fuego intrínseco, buen aislamiento propio, requiere soluciones acústicas, peso bajo, plazo corto, coste medio-alto, huella de carbono baja o negativa.
• LSF: capacidad portante moderada (hasta 5 plantas), requiere protección al fuego, requiere soluciones de puente térmico, requiere soluciones acústicas, peso muy bajo, plazo corto, coste medio-bajo, huella de carbono media (acero reciclable).
• Panel sándwich (envolvente): no estructural portante, depende del núcleo (lana de roca A1, PIR B), excelente aislamiento integrado, acústica limitada, peso muy bajo, plazo muy corto, coste bajo, huella variable según núcleo.

Matriz de selección ponderada

Para tomar la decisión de forma estructurada, se recomienda utilizar una matriz de selección ponderada:

1. Listar los criterios relevantes para el proyecto (los ocho descritos u otros específicos).
2. Asignar pesos a cada criterio según las prioridades del proyecto (suma = 100%). Ejemplo: en un edificio público, fuego y plazo pueden pesar más; en vivienda social, coste y acústica.
3. Puntuar cada material de 1 a 5 en cada criterio, basándose en datos reales del proyecto (no en valores genéricos).
4. Calcular la puntuación ponderada de cada material (suma de puntuación × peso).
5. Analizar los resultados: el material con mayor puntuación global es el candidato preferente, pero los criterios con diferencias grandes merecen discusión específica.

Esta matriz no debe usarse como una fórmula automática sino como una herramienta de comunicación dentro del equipo de proyecto. Su valor reside en hacer explícitos los criterios, los pesos y las puntuaciones, facilitando la discusión informada.

La decisión como trabajo de equipo

La selección del material no es una decisión que deba tomar una sola persona. El proyectista aporta la visión arquitectónica y normativa, el calculista evalúa las prestaciones estructurales, el fabricante informa de plazos y costes reales, y el promotor define las prioridades económicas y de plazo.

La metodología de la matriz ponderada funciona precisamente porque obliga a todas las partes a explicitar sus criterios y a confrontarlos con datos. Un promotor que prioriza el plazo por encima de todo verá reflejada su preferencia en los pesos; un proyectista que valora la sostenibilidad asignará más peso a la huella de carbono. La discusión productiva ocurre cuando ambos ven cómo sus prioridades afectan al resultado global.

La selección del material es una de las primeras decisiones del proyecto industrializado y una de las que más consecuencias tiene. Tomarla con método, datos y consenso es la mejor garantía de que el proyecto funcionará desde el punto de vista técnico, económico y ambiental.