Estimados, en este oportunidad les republicamos un artículo de Alejandro López Vidal, encontrado en: https://blog.structuralia.com/la-construccion-industrializacion-ha-llegado-para-quedarse-3-parte-de-4-desde-la-vertiente-social , que como siempre, esperamos sea de su interés.
En los artículos anteriores de la serie presentamos primero la
evidencia que se está observando en la construcción que cada vez se
nutre más de procesos y sistemas industrializados [1], habiendo abordado
inicialmente este concepto y sus implicaciones desde la eficiencia,
especialmente en términos económicos [2], pues resulta el principal
aspecto que condiciona la mayoría de decisiones de los proyectos
constructivos actuales.
Este tercer artículo, penúltimo de la serie, quiere dar continuidad
analizando el impacto y ventajas que tiene la industrialización desde el
punto de vista social, exponiendo las mejoras que se producen en cuanto
a una mayor seguridad de los trabajadores durante la fase de ejecución
de la obra, y especialmente en la larga etapa de funcionamiento del
edificio o infraestructura.
En consecuencia, los futuros usuarios nos podremos beneficiar de
habitar en espacios más confortables, más durables y menos sujetos a
reparaciones. La tercera dimensión del desarrollo sostenible, la
medioambiental (junto a la económica y social) quedará para la última
entrega.
Primer gran beneficio social de la construcción industrializada: mayor seguridad laboral
Una de las grandes características de la construcción industrializada
con elementos prefabricados de hormigón es la rapidez de ejecución y
trabajar de forma mucho más limpia y ordenada.
Además, generalmente se lleva a cabo en condiciones de trabajo mucho
más seguras para los operarios que la construcción convencional, al
reducir significativamente la sobrecarga habitual de maquinaria,
materiales, medios auxiliares (encofrados, andamios, apuntalamientos,
etc.) y personas en la obra que interaccionan en un espacio acotado,
reduciendo el tiempo de exposición a los riesgos por la mayor velocidad
de ejecución que se acaba de mencionar.
Esta gran diferencia se demuestra con uno de los mejores trabajos
realizados hasta la fecha, acometido por el Instituto Regional de
Seguridad y Salud de la Comunidad de Madrid [3].
En este trabajo se compararon dos combinaciones de obras reales: un
forjado y un muro, cada uno de ellos realizado mediante elementos
prefabricados de hormigón en un caso, y otro mediante técnicas
convencionales in situ.
En ambas obras se analizaron los impactos relativos a los riesgos
laborales, la velocidad de ejecución y los costes de construcción,
resultando abrumadora la mejora que se obtenía en las dos obras
realizadas con elementos prefabricados de hormigón:
Imagen 1.- Tabla comparativa en la ejecución del forjado, en el primer caso in situ y en el segundo mediante placas alveolares prefabricadas de hormigón
En su conjunto, la ejecución de la losa con placas alveolares presentaba un 27% de mejora en cuanto a los aspectos de seguridad.
Imagen 2.- Tabla comparativa en la ejecución del muro, en el primer caso in situ y en el segundo mediante paneles prefabricados de hormigón
En este caso se observaba una mejora todavía mayor de la opción industrializada, siendo prácticamente un 50% más segura.
Por tanto, aunque los materiales de construcción y la tecnología
hayan avanzado notablemente, se hace necesario cambiar una forma de
construcción que apenas ha evolucionado en las últimas décadas. En las
obras, los albañiles deberían ir siendo sustituidos por montadores o
instaladores a fin de mejorar la seguridad, entre otras razones.
Segundo
gran beneficio social de la construcción industrializada: espacios más
confortables, más durables y menos susceptibles a reparaciones
En primer lugar, el hormigón es un material inocuo, que no genera
compuestos orgánicos volátiles y cuyos elementos constructivos se pueden
llegar a colocar sin necesidad de ir revestidos de capas o pinturas
potencialmente poco salubres.
Además, la gran inercia térmica del hormigón o la tratada resolución
de las juntas entre elementos exteriores, hace que los edificios
requieran menor consumo de energía para su acondicionamiento y presentan
temperaturas más estables, mejorando doblemente el gasto energético y
el confort de los ocupantes [4].
Por otro lado, de todas las características que debe tener un
material o un sistema constructivo, probablemente la durabilidad suponga
la más importante en un enfoque sostenible. Un material, por muy baja
carga ambiental tenga en su origen, si no es durable no puede ser
sostenible.
La durabilidad de los elementos prefabricados de hormigón,
especialmente aquellos con fines estructurales, es una de sus
características más reconocidas. El hecho de ser fabricado en un entorno
protegido de las condiciones ambientales adversas y que sea resultado
de un proceso industrial bajo un sistema de control de producción en
fábrica, permite asegurar una vida útil superior a la establecida
reglamentariamente (50 años en el caso de los edificios).
De esta forma, la posible generación de residuos y/o necesidad de
extraer nuevos recursos con que producir nuevos elementos destinados a
nuevas construcciones se amortizan en un periodo de tiempo más largo.
Considerando que la distribución de los impactos ambientales
(consumos de energía, materiales, etc.) de un edificio a lo largo de su
vida se concentran mayoritariamente durante la fase de servicio (≈ 80%),
mientras que el resto de las etapas (fabricación, transporte y
construcción) sólo ocupan el 20% restante, se pone de manifiesto la
tremenda importancia que tiene la durabilidad como garantía de ofrecer
una vida útil elevada [5].
Alejandro López Vidal es Director Técnico de ANDECE y dirige el Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de STRUCTURALIA
Estimados, en este oportunidad les republicamos un artículo de Alejandro López Vidal, encontrado en: https://blog.structuralia.com/la-construccion-industrializada-ha-llegado-para-quedarse-desde-la-eficiencia , que como siempre, esperamos sea de su interés.
Imagen 1.- Panel prefabricado de hormigón con huecos de carpinterías, dispuesto para su envío a obra. Imagen cortesía de INDAGSA (Grupo ORTIZ)
Alejandro López Vidal es Director Técnico de ANDECE y dirige el Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de STRUCTURALIA [1]
En el primer artículo de la serie [1] expusimos la clara tendencia que se está observando en la construcción, especialmente en la edificación residencial, que comienza a incorporar un mayor número de sistemas industrializados,
de la misma forma que esta técnica se encuentra plenamente consolidada
en otros tipos de edificaciones, como la comercial, logística,
industrial o deportiva.
En este segundo artículo de la serie, queremos centrarnos en la eficiencia global de la construcción industrializada frente a la (in)eficiencia de la construcción más convencional.
¿Qué entendemos por eficiencia en la construcción?
El término eficiencia engloba perfectamente distintos condicionantes
que son analizados a la hora de decidir acometer una obra, o más bien
los distintos sub-sistemas que la compondrán: rapidez de
ejecución, control de plazos, control de costes, logística, generación
de residuos, seguridad laboral, medios necesarios para la ejecución
y, en definitiva, factores que implicarán unos costes que harán
decantar que se emplee una opción u otra en cada caso (estructura y
forjados, fachada, cimentación, particiones interiores, instalaciones,
etc.)
Diferencias de optimización entre construcción industrializada y tradicional
Para ilustrar la eficiencia de una construcción industrializada o,
más bien, la casi inevitable ineficiencia que implica una construcción
convencional donde “fábrica” y obra se simultanean en el mismo espacio
durante el mismo periodo de tiempo, nos referimos a un interesante estudio realizado por Flavio Picchi, Director del Instituto de Lean Construction de Brasil,
quien para su tesis doctoral y tras analizar el proyecto y la
construcción de más de 30 edificios realizados en Brasil, llegó a la
conclusión de que «existe un 30% del coste total de la obra compuesto por desperdicios,
es decir, si por ejemplo tuviéramos un proyecto de cuatro edificios, el
cuarto de ellos se podría construir con los desperdicios de los otras
tres».
Estas cifras son inasumibles desde todos los prismas que se evalúen: medioambiental, social y económico.
Esta ineficiencia, también denominada factor de riesgo
que contabiliza todas estas desviaciones, debería obligar a repensar la
forma en que construimos, algo por lo que de forma creciente empiezan a
tener claro los distintos “players” de la construcción [2].
Esto además, queda refrendado por datos absolutamente concluyentes de la productividad unitaria de ambas metodologías: 6-7 horas-hombre/m2 de la construcción industrializada, frente a 25-30 horas-hombre/m2 de la construcción convencional.
A esto habría que añadir una realidad actual en España, y es la escasez de mano de obra cualificada,
motivada especialmente por la crisis que hemos padecido y que ha hecho
que una buena parte de la mano de obra se haya reciclado en otros
sectores, o que la construcción no sea atractiva para las nuevas
generaciones [3].
La construcción convencional es muy dependiente de la mano de obra, frente a la construcción industrializada cuyos procesos se llevan hasta un 85-90% en fábrica, un entorno mucho más estable para el trabajador y basado en técnicas más automatizadas.
Las soluciones industrializadas acortan los plazos de ejecución de las obras y ello supone una reducción de los gastos de energía consumida en la ejecución de las mismas, en comparación con la ejecución “in situ”. Esto también implica una menor perturbación de las zonas aledañas
(ruido, suciedad ambiental, dificultad de paso, número de transportes
necesarios, etc.) durante el periodo de ejecución de la obra.
Otro aspecto que juega a favor de la industrialización es el bajo consumo de agua en la obra (montaje en seco), a diferencia de la construcción in situ (curado del hormigón, limpieza de cubas y útiles, etc.)
Imagen 2.- La construcción modular en hormigón reduce al mínimo posible las tareas de obra, siendo la que más rendimiento produce. Imagen cortesía de WORLDMETOR
Desde el punto de vista económico, la construcción in situ supone un
consumo elevado de mano de obra, frente a la producción industrial donde
todo debe estar organizado y controlado, el rendimiento del trabajo de la obra se ve muy afectado por los desplazamientos
hasta y entre tajos, la necesidad de abordar cada vez estructuras poco
repetitivas, los replanteos, la exposición directa a las cambiantes
condiciones ambientales, etc.
Además, una mayor rapidez de ejecución conlleva una devolución más rápida de los créditos con los que normalmente se financian las obras, reduciendo los intereses generados [4].
En conclusión, la eficiencia más que demostrada de una forma de construir, la industrializada frente a la convencional, tiene una repercusión económica directa en costes diferidos que deben hacernos replantear la necesidad de cambiar la forma de construir, y terminar de apostar definitivamente por la industrialización.
[4] Módulo 1: Aproximación a la industrialización en hormigón. Curso 1
Conceptos. Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de
STRUCTURALIA http://capacitacionprefabricados.com/
Rapidez de colocación, precisión, confort o nulos residuos, son requisitos cada vez más demandados en cualquier construcción. Graderío enteramente resuelto con elementos prefabricados de hormigón para la remodelación del Estadio de la Real Sociedad en San Sebastián. Foto cortesía de ROCACEROÍndice de contenidos
Alejandro López Vidal es Director Técnico de ANDECE y dirige el Máster de Construcción Industrializada en Hormigón de STRUCTURALIA [1]
En el primer artículo de esta serie
[2] introdujimos una aproximación a las tendencias que están llamadas a
cambiar la construcción, tal y como se ha concebido hasta ahora: BIM, sostenibilidad e industrialización.
En la primera entrega hablamos de la relación estrecha que guarda la
metodología BIM con la industrialización, destacando que ambos conceptos
se basan especialmente en definir inequívocamente los componentes
durante la fase de proyecto, asegurando un cumplimiento estricto de las
geometrías, posiciones espaciales y características en la etapa de
ejecución para evitar errores e indefiniciones habituales que implican
sobrecostes e incrementos de plazos. Hoy vamos a hablar de la
dependencia que tienen la sostenibilidad e industrialización, para analizar en qué medida el avance de una influye en el progreso de la otra, y viceversa.
Sostenibilidad
La sostenibilidad es
un concepto transversal y global que persigue un modelo de crecimiento,
que afecta al sistema económico, social y ambiental y que tiene que ver
con la economía, el consumo, la obsolescencia programada, la
edificación, el crecimiento de las ciudades, la educación, la política,
el uso de combustibles fósiles como el petróleo, el aprovechamiento de
las fuentes de energías renovables, el calentamiento global del planeta,
la generación de residuos, etc.
¿Por qué una construcción sostenible?
La construcción tiene un enorme impacto en muchos niveles:
Emisiones de gases de efecto invernadero ≈40%
Consumos de agua ≈ 20%
Consumos energéticos ≈ 40%
Consumo de suelo ≈ 20%
Consumo de materias primas ≈ 30%
Generación de residuos de difícil valorización
Sin embargo, existe un gran margen de
mejora para construir de forma más eficaz, además de una creciente
conciencia ciudadana que tiene un mayor conocimiento de los
productos/viviendas/infraestructuras que adquieren/utilizan. Esto se ha
trasladado a la proliferación de esquemas de evaluación de la
sostenibilidad que ayudan a determinar el grado de cumplimiento de un
conjunto de indicadores considerados como sostenibles, tanto a nivel
privado (LEED, BREEAM, etc.) como reglamentarios (uso sostenible de los
recursos naturales en el Reglamento Europeo de Productos de
Construcción, Anejo 13 de la Instrucción de Hormigón Estructural, etc.)
Construcción industrializada y sostenible
La industrialización aplicada en la construcción
implica trasladar a la fábrica, un entorno mucho más automatizado,
controlado y eficiente, la producción del máximo número de elementos y
sistemas constructivos, reduciendo al tiempo el número de tareas a
realizar en la obra, con las consiguientes ventajas que se conseguirán:
Se trata, por tanto, de la aplicación
de ideas, de la racionalización de procesos productivos, búsqueda de
economía y desarrollo como fruto de los mayores rendimientos alcanzables
en la ejecución de trabajos más repetitivos, cuidadosamente
planificados, ejecutados en entornos más favorables, con medios
suficientes y por personal especializado. En definitiva, de buscar la
máxima “sostenibilización” a lo largo de todo el ciclo de vida de la
construcción.
Presente y futuro de la construcción
Con motivo de la participación de ANDECE en el primer Congreso sobre Construcción Industrializada
celebrado en España el pasado 10 de octubre [3], ANDECE publicó su
“Manifiesto por la Edificación Industrializada y Sostenible” [4] ante el
convencimiento de la necesidad de un cambio de paradigma y de enfoque
en el sector de la construcción, hacia una mayor calidad y
sostenibilidad.
Para tratar de cambiar este modelo
generalmente aceptado de construcción, por lo general ineficiente y
alejada de la sostenibilidad, es necesario afrontar distintos retos:
ciertas barreras culturales y de procedimientos fuertemente establecidos
que ralentizan cualquier cambio, y las necesidades formativas que serán
necesario cubrir para capacitar a un amplio espectro de profesionales
que sepan responder adecuadamente ante este esperado cambio de
paradigma.
Ejemplo de vivienda bioclimática y totalmente industrializada, conformada a partir de marcos prefabricados de hormigón empleados habitualmente en la obra civil, pero destinados a la construcción de viviendas unifamiliares. Foto cortesía de BIOCLIMÁTICA MODULAR CONCEPT
Estimados, en esta oportunidad republicamos un artículo de José Cándido Guisado López del Blog CivilGeek encontrado en https://civilgeeks.com/2019/08/20/las-estructuras-metalicas-articuladas-tipo-cercha/, que como siempre esperamos les sea de utilidad.
Las estructuras metálicas articuladas tipo cercha se emplean para
salvar grandes luces por su formidable capacidad de redistribución de
tensiones a través de sus barras, haciéndolas trabajar principalmente a
esfuerzo axil.
Las cerchas metálicas son estructuras que permiten salvar grandes luces con poco material, gracias a su morfología de barras formando triangulaciones. El triángulo es la forma geométrica que, aunque se articulen sus nudos, mantiene su forma, por lo que una serie de triángulos concatenados forman una estructura plana o espacial estable.
El principio resistente de las estructuras en celosía es la
distribución de las tensiones a lo largo de sus barras, con esfuerzo
eminentemente axial, despreciando los posibles fenómenos de flexión en
las barras. Esto se consigue analíticamente, estudiando el modelo como
si todos sus nudos fuesen articulados, si bien en la práctica casi nunca
se construyen con nudos rótula.
Los métodos de cálculo de este
tipo de estructuras metálicas son varios, desde los métodos gráficos de
Cremona, al equilibrio de nudos, pasando por el método matricial, como
el empleado en la hoja de cálculo aportada en el siguiente enlace: Cercha educacional Barras.
Una vez estudiados los esfuerzos, es necesario comprobar la capacidad resistente de las barras, en especial aquellas que están sometidas a compresión, pues serán las que experimenten el fenómeno del pandeo.
En cerchas con aplicación en las
estructuras metálicas de naves industriales, como las que se estudian en
el Máster de Cálculo de Estructuras de Obra Civil en la escuela EADIC,
el fenómeno de pandeo afecta de distinta manera a cada una de las barras
que componen la triangulación.
Es necesario estudiar el pandeo según plano paralelo o perpendicular a la cercha.
En
el plano de la cercha, la longitud de pandeo es igual o menor a la
longitud de cada tramo de triangulación, pues la confluencia de barras
genera su propio arriostramiento a pandeo.
En el plano
perpendicular a la cercha, el cordón superior está atado por las correas
de cerramiento, por lo que la longitud de pandeo se asocia a la
distancia entre correas.
Sin embargo el cordón inferior tiene
liberado el modo de pandeo en el plano horizontal a lo largo de toda su
longitud, por lo que encontramos en este elemento el punto débil del
dimensionamiento de cerchas articuladas. Por este motivo puede ser
habitual encontrar diseños con un cordón inferior cuyo eje fuerte de
inercia esté orientado para resistir mejor en horizontal.
Se
trata este tipo de soluciones estructurales, de una forma versátil,
económica y de buen resultado estético para resolver grandes luces, cuyo
dimensionamiento debe estudiarse de acuerdo a ciertos aspectos propios
de las estructuras articuladas.
Estimados, en este oportunidad les republicamos un artículo del Blog Structuralia, encontrado en: https://blog.structuralia.com/principales-retos-en-la-ingenieria-civil-del-siglo-xxi, que como siempre, esperamos les sea de interés.
A lo largo de toda la historia, la ingeniería y los avances que han ido ligados a ella han hecho posible el desarrollo de la humanidad, permitiendo con el paso de los años una notable mejora de la calidad de vida de las personas.
En este sentido, la ingeniería civil en particular ha tenido un papel fundamental en la capacidad del ser humano para adaptarse a su entorno gracias a la construcción de infraestructuras que han facilitado el transporte de materiales y personas, la comunicación, la captación de recursos naturales o la propia residencia y convivencia.
Y es que la ingeniería civil es una de las ramas de conocimiento que más campos de actuación tiene dentro de todas las competencias que engloban a la ingeniería. En el artículo sobre las subdisciplinas y funciones de un ingeniero civil de nuestro blog, puedes ver las principales especializaciones que la componen, profundizando en las principales infraestructuras que llevan a cabo cada una.
Sin embargo, la ingeniería civil ha sufrido grandes transformaciones hasta convertirse en lo que conocemos actualmente.
En un principio no existía el término como tal, y no es hasta el siglo
XVIII cuando se empieza a utilizar para diferenciar su uso civil de la
ingeniería militar.
Durante este periodo son muchas las grandes infraestructuras que se han construido, como las pirámides egipcias, consideradas las primeras obras de gran envergadura que llevó a cabo el ser humano, o los avances de la civilización romana, que fue capaz de desarrollar calzadas, puentes, puertos, presas, alcantarillados u obras de ingeniería civil que llegan tan bien conservadas al Siglo XXI como el Acueducto de Segovia.
Más cercano en el tiempo y más lejos de nuestras fronteras encontramos una de las joyas de la ingeniería civil lo encontramos en Alaska la vía ferrea white pass Yukon.
No obstante el recorrido no ha sido fácil hasta llegar al nivel de
conocimientos que tenemos en la actualidad puesto que desgraciadamente
en varias ocasiones a lo largo de la historia esta sabiduría ha venido
precedida de fallos en infraestructuras con pérdidas de vidas humanas.
Uno de los ejemplos más conocidos es el caso del puente Tacoma Narrows, construido en 1940 con una longitud de 1.810 metros
y una longitud del vano de 853 metros. Unos meses más tarde de su
inauguración, el puente colapsó debido a los efectos dinámicos del
viento que no se tuvieron en cuenta.
Esta catástrofe permitió mejorar los conocimientos en el comportamiento de este tipo de puentes, y actualmente los diseños consideran la variable del viento en relación con la longitud entre apoyos, de manera que se tiene en cuenta el efecto destructivo de la resonancia.
Por
último es necesario hablar de la importancia que tiene el sector de la
construcción en la economía de un país. Normalmente es usado como
indicador del bienestar económico de una región, debido a que un incremento en la inversión en infraestructuras está ligado a una mayor capacidad económica del Estado.
Asimismo, tiene una gran capacidad de generación de empleo puesto que
por cada trabajador del sector de la construcción se generan alrededor
de seis puestos de trabajo en otros sectores de la economía.
A continuación, tras este breve repaso general, vamos a centrarnos en los principales retos a los que se enfrenta la ingeniería civil en los próximos años:
El mantenimiento de infraestructuras: una tarea pendiente
El
término vida útil hace referencia al periodo de tiempo en el cual una
infraestructura es capaz de soportar, con garantías, las solicitaciones
externas (físicas o químicas) con las que ha sido diseñado. Pasado ese
tiempo, debido principalmente al deterioro de los materiales que la componen, es posible que no se comporte de forma óptima y se produzcan fallos estructurales graves.
Sin embargo, es frecuente que aparezcan deterioros mucho antes de alcanzar la vida útil de la obra,
por lo que es necesario la realización de inspecciones y labores de
mantenimiento para prever posibles fallos que pongan en peligro el buen
funcionamiento de la infraestructura.
Actualmente, en los países más desarrollados, no existe tanta necesidad de construir nuevas infraestructuras como de mantener en buen estado las que ya están construidas para que cumplan correctamente la función para la que fueron diseñadas.
Al
respecto, en el año 2018 vimos dos ejemplos de fallos en estructuras
que provocaron numerosos heridos y la pérdida de vidas humanas: la
pasarela del paseo marítimo de Vigo y el derrumbe del puente Morandi en Génova.
Si bien es cierto que para que ocurran este tipo de accidentes es
necesario que se den varios factores atípicos, los expertos coinciden en
que un mejor mantenimiento podría haber ayudado a que no ocurriese.
Otro ejemplo del déficit en la conservación de infraestructuras que existe en la actualidad es el estado actual de las carreteras españolas. Tal y como explicamos en el post: Mantenimiento de carreteras: tipos de firmes y sus deterioros (1ª Parte), la Asociación Española de Carreteras (AEC) expone en su informe que 1 de cada 13 kilómetros de la red del país presenta problemas en más del 50% de su superficie.
Este mal estado influye considerablemente en la calidad del
transporte pudiendo generar averías a los vehículos que circulan por
ellas y, sobre todo, provocar accidentes de tráfico que conlleven
fallecimientos.
En relación con todo lo explicado anteriormente, desde el Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos aconsejan a las administraciones destinar al mantenimiento de las grandes infraestructuras el 5% del total de la inversión en obra pública como es el caso de la inversión en el AVE en España.
Por lo tanto, uno de los grandes desafíos a los que se enfrentan las administraciones es el encontrar un equilibrio entre la inversión para nuevas infraestructuras y el gasto destinado para mantener en condiciones óptimas las ya construidas.
Hacia una construcción industrializada
El sector de la construcción no ha sufrido cambios profundos a lo largo de la historia. Se ha ido añadiendo nueva maquinaria o se han incorporado nuevas técnicas de ejecución
en función de los conocimientos y tecnologías que iban apareciendo,
pero la hoja de ruta de un proyecto constructivo se ha mantenido. Sin
duda el sector de la construcción no ha sido capaz de avanzar al mismo
ritmo que otros sectores en cuanto a la productividad y modernización se
refiere.
Por ejemplo, la eficiencia y velocidad que se alcanza hoy en día en una cadena de montaje es muy superior a cuándo se tenía que montar a mano, una a una, todas las piezas que componen el elemento final.
Debido a ello el sector de la construcción se encuentra a la cola de la productividad, por la poca inversión que se destina a la innovación en comparación con otros sectores, y también por las peculiaridades que presenta, como el hecho de que en cada proyecto las características y condiciones constructivas son distintas.
En
busca de resolver este problema, en los últimos años se han dado
importantes pasos en dirección a conseguir una mejora en este aspecto,
que repercute positivamente en aspectos económicos, reducción de tiempos de ejecución, seguridad laboral o disminución de la contaminación.
Entre las medidas que se han tomado se encuentran la aplicación de
nuevas tecnologías, de las que hablaremos más adelante en el artículo, o
la industrialización de la construcción, en la que nos centraremos a
continuación.
Pero, ¿qué entendemos por construcción industrializada? La podemos
definir como aquella en la que un tanto por ciento alto de las tareas
que se ejecutan en un proyecto se anticipan a la obra, lo que difiere
enormemente de la ejecución in situ en la que es en el propio
emplazamiento de la obra donde se realizan la mayor parte de las
labores.
Asimismo, la industrialización de la construcción se realiza en
entornos automatizados y controlados por lo que es posible realizar
elementos con mejores características que repercutirá en mejorar su respuesta frente a las acciones a las que estará sometido, o reducir la cantidad de gases contaminantes que se generan en su producción.
En definitiva, el futuro debe estar ligado a la innovación y a su aumento de la productividad en busca de ser más competitivo, y esto vendrá de la mano de la industrialización y la aplicación de las nuevas tecnologías.
Las nuevas tecnologías en la ingeniería civil
La
revolución que estamos viviendo con la entrada de nuevas tecnologías
está suponiendo un cambio radical en muchas de las acciones que
realizamos en nuestro día a día. Rara es la semana en la que no leemos
en los medios una noticia sobre un material con unas características
increíbles o la nueva aplicación de una tecnología.
Tal y como hemos comentado anteriormente, la aplicación de las nuevas
tecnologías pretende dar un salto cualitativo y cuantitativo de la
productividad en el sector de la construcción. A continuación haremos un
repaso de las tecnologías más importantes que aspiran a cambiar la
ingeniería civil:
Building Information Modeling
La metodología BIM está revolucionando el desarrollo de los proyectos
constructivos como ya ocurrió con la entrada de los programas
informáticos de diseño asistido por ordenador (CAD), siendo ya
obligatorio en proyectos con administraciones públicas en muchos países.
Las múltiples ventajas de su uso está generando un efecto bola de
nieve en cuanto a su implantación en las empresas del sector AECO, que
están viendo la diferencia competitiva que se origina entre las
compañias que la han implantado y las que no.
Por todo ello, y viendo que cada vez son más los países que obligan a
usarlo en proyectos de obra pública, se puede afirmar que en los
próximos años su uso estará tan generalizado como actualmente lo están
los software CAD. Una buena opción para formarse es el Máster en cálculo de estructuras .
Impresión 3D
El uso de impresoras 3D en construcción aún no está muy extendido,
pero son varios los proyectos de grandes dimensiones en las que se han
utilizado como es el caso del puente de hormigón impreso más largo del mundo construido en china en tan solo unos días.
Sin embargo, el puente chino se queda en nada frente al plan de una firma de diseño que este verano pretende construir un barrio al completo por medio de impresoras 3D, asegurando que serán capaces de construir una vivienda en tan solo 24 horas.
Por lo tanto, aunque aún queda mucho para que esta tecnología alcance su máximo potencial, ya se están viendo su enormes aplicaciones en el sector.
Big Data
La exorbitante cantidad de datos que generamos cada día en la era
actual obliga a que aparezcan herramientas que sean capaces de recopilar
y analizar toda esta información, que posteriormente será utilizada
para diferentes propósitos.
En cuanto a su uso en la ingeniería civil, existen múltiples
aplicaciones que ya se están utilizando como en el caso de la gestión de
puertos y aeropuertos o en el análisis y gestión del tráfico y la
seguridad vial.
Un ejemplo de la aplicación del Big Data lo encontramos en el proyecto de la profesora del MIT Carolina Osorio, que por medio de un algoritmo recoge la información recogida por cámaras y sensores para modificar la frecuencia de los semáforos en función del tráfico, reduciendo un 20% los atascos.
Carreteras inteligentes
El avance que han sufrido las carreteras en el último siglo ha sido
muy reducido, limitándose al uso de nuevos materiales con mejores
prestaciones. Sin embargo, esto está a punto de cambiar por completo.
Tecnologías como el Big Data, la red 5G, el internet de las cosas o
la conducción autónoma están a la orden del día y pretenden revolucionar
el transporte por carretera tal y como las conocemos, ayudando a
reducir los accidentes y a mejorar el transporte.
En este sentido, Suecia quiere tomar la delantera construyendo la primera carretera eléctrica del mundo que será capaz de cargar los vehículos eléctricos que circulen por ella de forma inalámbrica.
Smart cities
La tendencia actual es la concentración de la población en las
grandes urbes de los países, en las que según los estudios se prevé que
habite el 70% la población mundial. Por ello, es necesario la
transformación de las ciudades tal y como las conocemos ahora para su
sostenibilidad.
Y en busca de dar respuesta a estos problemas han aparecido las Smart Cities,
ciudades que incorporan nuevas tecnologías como el Big Data o el
Internet de las Cosas para mejorar su eficiencia energética, una mejora
en el transporte público, la comunicación con los ciudadanos o el
mantenimiento de las infraestructuras.
En definitiva, el presente y el futuro de la ingeniería civil está ligado a los avances tecnológicos, y desde el sector se deberá hacer una fuerte apuesta para su pronta aplicación para mantener la competitividad.
Impactos medioambientales de las infraestructuras: ¿cómo podemos reducirlos?
El
consumo energético es un tema candente que cada vez preocupa a más
personas. Por ello, desde todos los ámbitos de la sociedad están
creciendo las voces que ven necesario un cambio en el actual modelo en
busca de reducir el consumo de recursos fósiles.
Según las últimas cifras ofrecidas por el Banco Mundial la industria
de la construcción, en el que la ingeniería civil realiza la mayor parte
de sus actividades, es la responsable del 20% de las emisiones de
dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera teniendo en cuenta únicamente la
quema de combustible.
Sin embargo, si incluimos todos los trabajos realizados desde el inicio de la obra hasta su demolición, incluyendo el consumo energético durante su vida útil, esta cifra puede ascender hasta el 40%.
En
vista de estos números, ya se están tomando medidas para reducir el
impacto que supone en el medio ambiente, como el uso de materiales
sostenibles, la construcción de edificios energéticamente sostenibles,
la industrialización de la construcción que vimos anteriormente o la
aplicación de nuevas tecnologías.
Respecto al uso de materiales para una construcción sostenible,
siempre que las características de nuestro proyecto nos lo permita,
podemos elegir materiales más respetuosos con el medioambiente, como la
madera, las pinturas naturales o aislantes como las fibras de celulosa
de papel reciclado.
No obstante, si hay un material que caracteriza a la obra civil es el
hormigón, debido a sus características y su bajo coste en comparación
con el acero. En su fabricación es inevitable generar un impacto
ambiental debido a los procesos que se llevan a cabo en su elaboración,
pero en los últimos años se ha reducido la contaminación generada.
En el post sobre hormigones sostenibles utilizados en construcción
hablamos de algunos tipos de hormigones que ayudaban a reducir su
impacto ambiental, como el caso del hormigón reciclado, en el que parte
de los áridos utilizados provienen de residuos de construcción o el
hormigón fotocatalítico, que gracias a la adición de nanopartículas de
óxido de titanio es capaz de descontaminar la zona cercana al edificio.
Además de la tendencia de utilizar materiales más respetuosos con el
medio ambiente, en edificación cada vez son más los edificios que se
construyen bajo estándares como Passivhaus o los edificios nZEB (nearly
Zero Energy Building) cuyo consumo energético es casi nulo.
Este tipo de edificaciones generan su propia energía a partir de
tecnologías renovables y, adicionalmente, incorporan medidas
tecnológicas que permiten alcanzar una alta eficiencia energética. Para
conseguirlo se tendrá en cuenta la orientación del edificio o la
creación de una ventilación natural que junto con un gran aislamiento
térmico minimiza la necesidad de calefacción o aire acondicionado.
Por último es necesario hablar de la contaminación que se genera en
la extracción, transporte, fabricación y puesta en obra de los
materiales, que suponen un tanto por ciento importante de los impactos
ambientales de un proyecto constructivo.
Aunque en la realización de estas operaciones en inevitable la
contaminación, mediante un buen estudio del impacto ambiental se pueden
estudiar medidas para impedir o reducir estos efectos.
En definitiva, la industria de la construcción debe seguir la tendencia actual que lucha para reducir la contaminación, y para ello será necesario tanto el uso de materiales más sostenibles, el uso de energía limpias y nuevos métodos constructivos que hagan que el sector disminuya su aportación en los impactos medioambientales.
La formación en los ingenieros civiles
Para acabar con este repaso sobre los retos a los que se enfrenta la
ingeniería civil en los próximos años, nos vamos a centrar en la parte
más importante: sus profesionales.
La formación en ingeniería civil ha ido evolucionando desde que se
creara en 1747 la École Nationale des ponts et chaussées de París,
considerada la primera escuela de ingenieros civiles más antigua del
mundo.
En el tiempo transcurrido son múltiples los cambios que ha sufrido la
profesión, desde la entrada de nuevos materiales como el hormigón
armado, a la aparición de los programas informáticos que facilitan los cálculos o el diseño de las infraestructuras.
Por ello, los profesionales han tenido que ir evolucionando y
añadiendo conocimientos para mantenerse actualizados en un oficio en el
que no estar al día puede suponer graves consecuencias.
En los últimos años esta evolución ha sido más notable debido a la
aparición de un sinfín de nuevas tecnologías que pueden ser aplicadas a
la construcción, mejorando notablemente las infraestructuras, reduciendo
los costes o facilitando su mantenimiento y a nuevas formas de
gestionar los proyectos de ingeniería con el Máster BIM aplicado a la Ingeniería Civil lo podrás comprobar de primera mano.
Por consiguiente, los ingenieros civiles no deben dejar de mejorar
sus conocimientos durante su vida laboral, y para ello la mejor forma es
optar por la formación en línea debido a las facilidades que
proporciona.
La opción de poder formarte con cursos de una temática muy específica que te ayudará en tu desarrollo profesional, la ventaja que supone adaptar los horarios a tus necesidades o la ausencia de desplazamientos que supone la pérdida de un tiempo muy valioso ha hecho que el e-learning sea una de las opciones preferenciales de los ingenieros para su formación.
