L'Informatiu Aparejador arquitecto técnico arquitectura Caateeb CERMA Certificación energética Construcción Gestión de proyectos HULC SG Suave Tecnologia

Herramientas de evaluación energética

La renovación energética del parque edificado ha hecho que afloren nuevos perfiles profesionales relacionados con la evaluación energética de los edificios, con el fin de reducir el consumo de energía y las emisiones de CO2 asociadas.

Escrit per Jordi Marrot, director de l'Àrea Tècnica del Cateb - 28 de febrer de 2019

La renovación energética del parque edificado ha hecho que afloren nuevos perfiles profesionales relacionados con la evaluación energética de los edificios, la certificación, el asesoramiento y la gestión de las intervenciones de mejora y el mantenimiento del edificio, con el fin de reducir el consumo de energía y las emisiones de CO₂ asociadas.

Estos profesionales se llaman de forma diferente según los países: asesores o responsables en consumo energético, certificadores, auditores o gestores energéticos. Disponen de herramientas que les facilita hacer su tarea. En este artículo se comentan algunas que seguramente son conocidas y otras que son nuevas.

Certificación energética

Para realizar y tramitar la certificación de eficiencia energética hay herramientas que permiten efectuar la calificación energética. Esta calificación es el resultado del cálculo del consumo de energía necesario para satisfacer la demanda energética del edificio en condiciones normales de funcionamiento y ocupación, con lo que se clasifican los edificios dentro de una escala de siete letras, donde la letra G corresponde al edificio menos eficiente y la letra A al edificio más eficiente, según el consumo de energía y las emisiones de CO₂, comparadas con un edificio base de similar tipología y localización. La calificación energética se obtiene a través de los procedimientos y herramientas reconocidas en el registro general del Ministerio para la Transición Ecológica, mientras que la gestión de las solicitudes de inscripción en el registro de certificados la realizan las comunidades autónomas. En Cataluña corresponde al Instituto Catalán de Energía (ICAEN).

Desde el 14 de enero de 2016 solo eran reconocidos por el Ministerio para la Transición Ecológica los certificados de eficiencia energética calificados con la herramienta HULC, para el procedimiento general, y los CE3, el Ce3X o el Cerma, para los procedimientos simplificados; pero, desde el 5 de julio de 2018 también son admitidos los certificados de eficiencia energética calificados energéticamente, para el procedimiento general, con la última versión actualizada de Cypetherm HE Plus, SG SAVE y por el complemento Ce3X, que fueron presentados en la última jornada de la Semana de la Rehabilitación Rehabilita 2018.

¿Cuáles son las herramientas más utilizadas en Cataluña?

En el mes de junio del año pasado, el Instituto Catalán de Energía (ICAEN) presentó y publicó el Observatori de l’estat energètic dels edificis a Catalunya, donde se analizan los datos del registro de certificación de la eficiencia energética de los edificios con el fin de proporcionar información técnica al sector y potenciar la difusión del estado actual del parque de edificios en Cataluña.

Según este observatorio, la mayoría de los certificados de eficiencia energética de edificios de nueva construcción que se han tramitado en Cataluña han sido calificados con los documentos realizados con el Calener (que, desde el 14 de enero de 2016, fue sustituido por la herramienta HULC), y ha aumentado progresivamente desde el 32,3% inicial hasta al 61,8% actual.

En cuanto a los edificios existentes, los procedimientos más utilizados para calificar energéticamente los edificios han sido el Ce3X, que representa el 96,3% de los certificados tramitados. El Calener (que desde el 14 de enero de 2016 fue sustituido por la herramienta HULC) es el documento reconocido por la opción general para certificar edificios de viviendas y pequeños terciarios, mientras que Ce3X y CE3 son procedimientos simplificados para calificar edificios de viviendas y terciarios, y el Cerma es un procedimiento reconocido simplificado que solo sirve para calificar viviendas.

Será necesario ver cómo van evolucionando estos listados de utilización de las herramientas informáticas a partir de ahora, con el reconocimiento de los nuevos procedimientos para calificar energéticamente los certificados de eficiencia energética.

A continuación veremos un pequeño resumen de cada uno de ellos:

HULC

HULC es el acrónimo de Herramienta Unificada Líder Calener. Es una herramienta gratuita que fue creada por el Ministerio de Industria, Turismo y Comercio de España. Incluye la unificación en una sola plataforma de los anteriores programas generales oficiales empleados para la evaluación de la demanda energética y del consumo energético (Lider) y de los procedimientos generales para la certificación energética de edificios (Calener VYP y GT), así como los cambios necesarios para la convergencia de la certificación energética con el Documento Básico de Ahorro de Energía (DB-HE) del Código Técnico de la Edificación (CTE) y el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE), que se actualizaron en el año 2013. El Ministerio de Fomento ha iniciado los trámites de audiencia y de información pública para la modificación del actual documento básico DB-HE, que conllevará que, una vez sea aprobado, se deba actualizar el HULC actual.

La herramienta actual permite la visualización tridimensional del edificio a medida que se va construyendo. Una vez que se ha proporcionado la información necesaria, se hace el cálculo de la demanda del edificio en las condiciones estándares requeridas para la certificación energética, una simulación del comportamiento del sistema de acondicionamiento del edificio, el cálculo de la calificación y la posterior presentación de los resultados en la pantalla. Posteriormente, se verifica el CTE-HE0 y HE1.

Desde la versión 20151113 (0.9.1431.1016), la herramienta genera el documento, en formato oficial, para la certificación de la eficiencia energética, así como un archivo digital en formato XML que contiene todos los datos del certificado y que se debe aportar en el momento del registro. La aplicación en línea, Visor CTE_XML facilita el aprovechamiento de los informes de evaluación energética en formato electrónico para su comprobación, visualización y edición. Entre otras cosas, permite emitir archivos PDF con XML incrustado, incorporar medidas de mejora a partir de archivos adicionales en formato XML (o PDF + XML), incorporar la memoria justificativa de soluciones singulares y emitir un informe adicional de eficiencia energética orientado al cumplimiento del DB-HE y al diseño.

CYPETHERM HE PLUS

Es una aplicación gratuita elaborada por la empresa CYPE Ingenieros. Está concebida para la justificación normativa del CTE DB HE0, de limitación del consumo energético, del CTE DB HE1, de limitación de la demanda energética y el cálculo de la certificación de la eficiencia energética mediante un modelo del edificio para simulación energética calculado con EnergyPluS™, en la que, hora a hora, se hace el cálculo de la distribución de las demandas energéticas a satisfacer en cada zona del modelo térmico, determinando, para cada equipo técnico, su punto de trabajo, la energía útil aportada, la energía final consumida, y la energía primaria equivalente, desglosando el consumo energético por sistema de aportación y vector energético utilizado. La herramienta permite obtener la certificación de eficiencia energética de todo tipo de edificio: tanto en fase de proyecto, nuevos y existentes, así como residenciales y terciarios.

El entorno de Cypetherm HE Plus está dividido en tres secciones identificadas por las pestañas situadas en la parte superior: edificio, planos de planta y verificación normativa:

En la pestaña ‘edificio’ se definen los parámetros generales, datos del emplazamiento y el modelo del edificio, en un esquema en árbol formado por tres ramas principales: biblioteca, zonas y sistemas.

En la ‘biblioteca’ se introducen todos los tipos de recinto y de elementos constructivos de la obra (cerramientos, particiones, vidrios, puertas y puentes térmicos lineales). En cada zona se introducen los recintos que la componen mediante la definición de los muros (fachadas, medianeras, tabiques y muros de sótano), forjados (soleras, forjados interiores, voladizos y cubiertas) y puentes térmicos lineales. En los sistemas se definen las instalaciones para calefacción, ACS y refrigeración del edificio, y permite elegir entre un amplio abanico de sistemas habitualmente utilizados en edificación.

La introducción de la geometría se puede hacer manualmente o con los archivos en formato BIM, ya que esta aplicación también está integrada en el flujo de trabajo Open BIM a través del estándar IFC.

La introducción manual la hace el usuario diseñando las plantas del edificio e indicando los recintos y los elementos constructivos que lo forman, para poder así imprimir los planos de la obra. En el caso de disponer de los archivos BIM, se puede editar directamente y este genera las características de los elementos constructivos. La verificación de la normativa se hace a través de la simulación del modelo energético del edificio, y se obtienen los listados con los resultados de la misma. Además, permite visualizar los archivos de entrada del motor de cálculo y los resultados obtenidos.

La herramienta genera:

La justificación del cumplimiento de la exigencia básica HE 1: limitación de demanda energética, con resultados detallados por zona térmica de las diferentes contribuciones energéticas.
La justificación del cumplimiento de la exigencia básica HE 0: limitación del consumo energético, con detalle de los resultados por zona térmica y vector energético.
La ficha de la calificación energética obtenida por el edificio y todas las calificaciones parciales para emisiones: consumo de energía primaria no renovable y demanda energética.
El certificado de eficiencia energética, que puede ser obtenido como documento o como su versión en formato electrónico (XML).

SG SAVE

Es una herramienta gratuita de verificación y certificación energética, desarrollada por Isover y el resto de empresas del grupo Saint-Gobain. Cuenta con elevadas prestaciones para el diseño de Edificios de Consumo de Energía Casi Nulo (nZEB), aplicable a todo tipo de edificios: tanto en fase de proyecto, nuevos y existentes, así como residenciales y terciarios.

SG SAVE utiliza como interfaz para introducir la geometría del edificio el SketchUp, un programa informático de diseño y modelado en 3D para entornos arquitectónicos, ingeniería civil, diseño industrial, etc., inicialmente desarrollado y publicado por Google. Esta herramienta permite conceptualizar rápidamente volúmenes y formas arquitectónicas de un espacio. Además, los edificios que se crean pueden ser georreferenciados y colocados sobre las imágenes de Google Earth, y entre sus principales virtudes cabe destacar la rapidez y la facilidad de uso.

Una vez dibujado el edificio de forma sencilla y precisa en SketchUp, e integrados todos los detalles del mismo, se pueden hacer cálculos de una manera muy precisa a través del potente motor de cálculo que integra (EnergyPluS). La utilización de EnergyPluS resulta especialmente atractiva porque, además de dar cumplimiento del CTE-HE o la certificación energética, se puede analizar el comportamiento energético del edificio. Para ello, se dispone de múltiples gráficos, entre los que podemos destacar: los componentes de demanda, la evolución de la temperatura, las potencias instantáneas y la demanda de calefacción/refrigeración.

TG SAVE contiene las herramientas necesarias para hacer la simulación con todas las condiciones legislativas que marca el CTE

SketchUp permite dibujar y diseñar el edificio en 3D de una manera rápida y sencilla i con todo detalle

OpenStudio completa la geometría introducida desde SketchUp, con las instalaciones y otros datos que son necesarios para la evaluación energética

EnergyPlus es el motor de cálculo que hace la simulación energética

CERMA

CERMA (Calificación Energética Residencial Método Abreviado) es una herramienta informática gratuita de manejo sencillo que permite la obtención de la calificación de la eficiencia energética en edificios residenciales existentes y de nueva construcción, tanto unifamiliares como plurifamiliares.

Esta herramienta ha sido desarrollada por el Instituto Valenciano de la Edificación (IVE) y la Asociación Técnica Española de Climatización y Refrigeración (ATECYR), con la colaboración técnica del grupo FREDSOL del Departamento de Termodinámica Aplicada de la Universidad Politécnica de Valencia, y promovida por la Consejería de Medio Ambiente, Agua, Urbanismo y Vivienda de la Generalitat Valenciana.

El programa se basa en hacer una simulación horaria. Para que los cálculos se realicen de una forma más rápida, se ha procedido a una serie de simplificaciones:

Toda la parte condicionada está a la misma temperatura.
Se somete a una presimulación.
Finalmente se aplica un balance.

Aunque el trabajo no se desarrolla en un entorno estrictamente gráfico, sí ofrece un entorno que minimiza este hándicap, por lo que ofrece ventanas de ayuda que, de forma gráfica, permiten guiar al usuario en el uso de la herramienta. Además, presenta la enorme ventaja de aportar mejoras, que pueden ser probadas por el usuario en una copia del proyecto, y ofrece un amplio abanico de posibilidades de comparación.

Ce3X

Esta herramienta fue desarrollada por Efinovatic y el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER). Es el procedimiento reconocido más utilizado para hacer las certificaciones energéticas de los edificios existentes. Consiste en un programa gratuito simplificado que, en la primera fase, evalúa de manera aproximada la situación energética inicial del edificio e identifica el potencial de mejora que presenta, cargando datos orientativos predeterminados en función de la tipología edificatoria y el año de construcción (para las soluciones constructivas de la envolvente) y en función del tipo de sistema o equipo y el año en que se instalaron. Cuando el técnico calificador conoce los consumos energéticos del edificio y la causa de los mismos, se le ofrece una relación de medidas de mejora para que elija de entre ellas las que deben ser objeto del estudio paramétrico posterior. Con la relación de medidas que haya seleccionado el usuario y con los diferentes niveles de mejora que haya elegido para cada una de ellas, la aplicación informática hace un estudio paramétrico automático que permite la exploración, sin intervención del técnico calificador, de todas las variaciones sucesivas y/o simultáneas que originan las medidas seleccionadas.

A la vista de los resultados obtenidos, el técnico calificador elige una o más combinaciones de las propuestas de mejora.

Para que cada una de estas combinaciones sea formalizada, el técnico calificador debe volver a introducir en el programa las modificaciones en componentes, equipos o sistemas que haya elegido, revisar y corregir los datos de partida que se adoptaron por defecto y volver a calificar el edificio.

Ce3X complemento edificio nuevo

Desde el 5 de julio de 2018 se puede utilizar un complemento de la herramienta para certificar los proyectos y edificios acabados de los edificios residenciales y los edificios terciarios con una potencia térmica instalada igual o inferior a 70 kW.

Su utilización es muy similar a la versión para edificios existentes, aunque, como es evidente, hay algunas restricciones en cuanto al alcance de la certificación.

Para utilizarlo es necesario tener instalado el programa Ce3X y hacer la instalación de los complementos para edificios nuevos.

La herramienta permite llenar automáticamente los datos administrativos y los precios de la energía, generar la etiqueta energética y verificar el CTE-HE, para comprobar los requisitos indicados en el apartado 5.1.1 de las secciones HE0 y HE1 del CTE, para verificar las exigencias indicadas en los apartados 2.2 del HE0 y de los apartados 2.2.1.1.1, 2.2.1.1.2 y 2.2.2.1 del HE1.

La utilización de Ce3X para la certificación de edificios nuevos es prácticamente similar a la de edificios existentes, aunque como es evidente hay algunas restricciones en cuanto al alcance de la certificación.

Otros complementos en el Ce3X

La herramienta Ce3X puede integrar otros complementos gratuitos que han sido desarrollados por diferentes empresas. Una vez descargados e integrados, aparecen en la barra de herramientas de la herramienta Ce3X, con unas interfaces sencillas e intuitivas que guían en las soluciones más óptimas.

Al lanzar el complemento, se abre una nueva ventana que incorpora las nuevas soluciones a elegir por el usuario. Estos conjuntos pueden ser modificados e incluso permiten añadir nuevas soluciones. En algunos casos, el usuario también puede optar por definir una solución a través de cada elemento del edificio a mejorar, o puede optar por una solución Premium que ofrece el complemento, tras analizar, de forma automatizada, los diferentes escenarios posibles a partir de las condiciones de diseño del edificio y de contorno definidas.

Los complementos permiten a los técnicos certificadores navegar por diferentes soluciones, con productos existentes en el mercado, así como seleccionar cómo quieren mejorar el edificio. El sistema muestra automáticamente todas las soluciones posibles que ofrecen estas empresas para aportar mejoras con sus productos, y proporciona información de las características y prestaciones de cada uno de sus elementos, así como los precios aproximados de instalación para el análisis económico, obligatorio a la hora de presentar el informe final.

Una vez terminada la introducción de los conjuntos de mejora en el complemento, se incorporan automáticamente en la pestaña ‘Medidas de mejora’ del programa, desde donde se pueden comparar ahorros y continuar con el análisis económico de cada solución, ya que el complemento incorpora precios actualizados de cada uno de los sistemas y de las variantes utilizadas.

Finalmente, e independientemente del informe oficial, que incluye las medidas definidas en los documentos, estos complementos permiten generar un informe específico de las medidas de mejora que propone el técnico, de una manera muy visual y con información completa de la solución propuesta.

CE3

El programa simplificado CE3 ha sido desarrollado por el Instituto para la Diversificación y el Ahorro de la Energía (IDAE) para la certificación energética de edificios existentes, tanto viviendas como pequeños, medianos y grandes terciarios.

En la primera fase evalúa de manera aproximada la situación energética inicial del edificio e identifica el potencial de mejora que este presenta, cargando datos orientativos predeterminados en función de la tipología edificatoria y el año de construcción (para las soluciones constructivas de la envolvente) y en función del tipo de sistema o equipo y el año de instalación.

Cuando el técnico calificador conoce los consumos energéticos del edificio y la causa de los mismos, se le ofrece una relación de medidas de mejora para que elija de entre ellas las que deben ser objeto del estudio paramétrico posterior. Con la relación de medidas que haya seleccionado el usuario y con los diferentes niveles de mejora que haya elegido para cada una de ellas, la aplicación informática realiza un estudio paramétrico automático que permite la exploración sin intervención del técnico calificador de todas las variaciones sucesivas y/o simultáneas que originan las medidas seleccionadas.

A la vista de los resultados obtenidos, el técnico calificador elige una o más combinaciones de las propuestas de mejora. Para que cada una de estas combinaciones sea formalizada, el técnico calificador debe volver a introducir en el programa las modificaciones en componentes, equipos o sistemas que haya elegido, revisado y corregido de los datos de partida que se adoptaron por defecto y volver a calificar edificio.

Otras herramientas

Hay otras herramientas de referencia que puede ser necesario conocer. Unas calculan con una gran precisión las cargas térmicas con las que se puede evaluar energéticamente el comportamiento del edificio, y otras sirven para ayudar a la gestión y/o en la toma de decisiones. A continuación destacamos algunas de ellas.

EnergyPluS

EnergyPluS es una de las herramientas de simulación energética más potentes que existen hoy en día, y es, además, un software de libre acceso, impulsado por el US Department of Energy (DOE). Esta herramienta permite simular calefacción, refrigeración, climatización, iluminación, ventilación, agua y flujos de energía. Asimismo, permite calcular sistemas fotovoltaicos, colectores solares térmicos, tubos de alta reflectividad para iluminación y flujos multizona, además de cálculos con intervalos de tiempo inferiores a 1 hora.

Históricamente estaba enfocado a edificios comerciales, pero actualmente permite modelar edificios residenciales y otros tipos de edificios. Admite una variedad de casos prácticos que incluyen el diseño integrado de edificios nuevos y rehabilitados, el desarrollo de guías de diseño, el desarrollo y cumplimiento de códigos de eficiencia energética como ASHRAE 90.1, certificaciones ambientales de edificios como LEED de USGBC, documentación de rendimiento para los incentivos financieros de los servicios públicos y aplicaciones dinámicas como la detección y el diagnóstico automatizado de errores, así como modelos urbanos. Sin embargo, podría decirse que el caso práctico que contribuye más directamente a la eficiencia energética es el diseño integrado.

Sin embargo, no tiene una interfaz que facilite la introducción de datos a un usuario poco familiarizado con el software. Los resultados se obtienen en un formato de archivo de texto. Por eso necesita de otros programas para facilitar la introducción y la interpretación de los resultados. Algunos ejemplos de estos programas son: SketchUp, Demand Response Quick Assessment Tool, DesignBuilder, Easy EnergyPlus, EFEN, Hevacomp, HLCP y MC4 Suite, entre otros. Sin embargo, hay un editor (IDF Editor) que acompaña al EnergyPlus y que permite la creación y revisión de archivos de entrada EnergyPlud, aunque su apariencia es la de un editor de datos, y por tanto, poco amable para un usuario no experto.

TRNSYS

TRNSYS (Transient System Simulation Program) es un paquete de software desarrollado en la Universidad de Wisconsin que, tras más de 35 años de disponibilidad comercial, sigue siendo un paquete flexible basado en componentes que se adaptan a las necesidades cambiantes de los investigadores y profesionales de la comunidad de la simulación energética.

TRNSYS usa para simular el proceso solar y térmico durante un año, gracias a sus dos componentes principales. El primero es un motor, conocido como núcleo, que lee y procesa el archivo de entrada (descripción del edificio, características de los componentes y sistemas y la manera en que estos se encuentran interconectados, así como los datos climatológicos), resuelve el sistema de forma interactiva, determina la convergencia y traza las variables del sistema. El segundo es una extensa biblioteca de componentes, cada uno de los cuales modela el rendimiento de una parte del sistema. La biblioteca estándar incluye aproximadamente 150 modelos, que van desde bombas hasta edificios de múltiples vías, turbinas eólicas en electrolizadores, procesadores de datos meteorológicos a rutinas de economía, y equipos de HVAC básicos a tecnologías emergentes de vanguardia. Los modelos se construyen de tal manera que los usuarios pueden modificar los componentes existentes o escribir los propios, extendiendo así las capacidades del programa.

Los datos de entrada en TRNSYS son archivos ASCII. TRNSYS dispone de una interfaz gráfica (Simulation Studio) que permite “arrastrar y copiar” los componentes necesarios para crear archivos de entrada del programa, así como otra interfaz para crear un archivo de entrada del edificio (TRNBuild) y un programa para crear aplicaciones basadas en TRNSYS para su distribución a no usuarios (TRNEdit).

Del mismo modo, los resultados tienen formato ASCII. Estos pueden obtenerse en forma de coste de ciclo de vida, resúmenes mensuales, anuales, histogramas… Permite que otros programas, tales como COMIS, CONTAM, EES, Excel, Fluent, GenOpt y Matlab puedan servir de interfaz.

DesignBuilder

Captura del programa DesignBuilder

Es un software especializado en la simulación ambiental y energética de edificios. Sus avanzadas prestaciones permiten evaluar aspectos como son los niveles de confort, los consumos de energía y las emisiones de carbono. Creado para facilitar los procesos de simulación, ofrece varios módulos de análisis integrados entre sí, lo que significa más productividad y eficiencia. Se trata de una herramienta de alto desempeño para el diseño, la consultoría y la certificación energética.

Permite ir observando el comportamiento ambiental del edificio durante la propia fase de diseño, en vez de limitarse a lanzar los resultados obtenidos una vez finalizada la modelización. Entre otras, permite realizar las siguientes acciones:

Cálculo del consumo energético del edificio y de las emisiones de CO
Evaluación del sobrecalentamiento que diferentes opciones de fachada pueden generar, así como controlar su aspecto visual.
Curvas de distribución de temperaturas.
Simulación térmica de los edificios que son ventilados de forma natural.
Simulación de la iluminación natural e incorporación de sistemas de control de la iluminación.
Visualización de emplazamientos, asoleos y sombras producidas.
Cálculo y dimensionado de equipos de calefacción/refrigeración.

Los resultados del comportamiento del edificio son representados tanto en gráficos como en forma de tablas de datos.

Permite cargar tanto sistemas constructivos como actividades específicas de los espacios, o los sistemas de calefacción/refrigeración/climatización e iluminación más comunes seleccionándolos de una lista desplegable. Asimismo, permite que el usuario cree nuevas plantillas de sistemas. Admite también la importación de modelos 3D de otros programas gráficos, como AutoCAD, MicroStation y Revit, entre otros. Sin embargo, hay que considerar que no llega a soportar toda la funcionalidad que permite el EnergyPlus en cuanto a cálculos energéticos.

Test Energético

El Test Energético es una herramienta que forma parte del paquete de aplicaciones informáticas de apoyo a los técnicos de cabecera que ha desarrollado el CAATEEB. Es una evolución del Test energía que el CAATEEB creó en 2013, y va dirigido a los propietarios o usuarios de un edificio o vivienda, que generalmente ya disponen del certificado de eficiencia energética y quieren mejorar la eficiencia energética, el confort o reducir la factura energética. Se trata, por tanto, de una herramienta que ayuda a establecer las prioridades para planificar las mejoras que se incorporarán en el edificio para reducir la demanda energética y las emisiones de CO₂.

El certificado de eficiencia energética da una calificación energética que permite comparar “objetivamente” diferentes edificios o viviendas. Ahora bien, la demanda energética “teórica” determinada en el certificado puede estar lejos de la “realidad” de los consumos energéticos de una vivienda o edificio. Todos sabemos que, en cuanto a parámetros de confort, el comportamiento y la percepción de los usuarios es muy variable, y de ellos se derivan los consumos y las emisiones de CO₂ reales.

En un mismo edificio podemos encontrar varias viviendas constructivamente idénticas pero con consumos bastante divergentes, que pueden ir desde la pobreza energética hasta consumos exagerados, consecuencia de múltiples variables. Es para ajustarse a esta realidad y diversidad que el Test Energético plantea hacer una diagnosis energética apoyada en el estudio constructivo, en los usos, en los consumos reales y en el comportamiento energético del edificio, con el objetivo de proponer unas medidas de mejora razonables y coherentes con las características intrínsecas del mismo. Se trata, pues, de una auditoría energética que parte del buen conocimiento tanto de los sistemas constructivos e instalaciones, como de los consumos reales. Sobre esta base, se pueden identificar y definir las mejores alternativas para reducir consumos y hacer un edificio más eficiente. Estas mejoras pueden incidir en los hábitos de uso y comportamiento de los usuarios, en la rehabilitación energética de la envolvente y/o en la mejora de los sistemas activos, según proceda en cada caso. Se trata de una herramienta ideal para acompañar y recomendar intervenciones de rehabilitación energética. Es por ello que el mejor momento para aprovechar las recomendaciones del Test Energético e introducir las mejoras energéticas es cuando se tengan que hacer obras de rehabilitación por envejecimiento o degradación de la azotea o del tejado, cuando las fachadas presenten problemas de degradación del revestimiento, de desprendimiento de piezas, etc., cuando se detecten problemas de humedades de condensación, de ruido proveniente de la calle, de infiltraciones por las ventanas y cajas de persiana.

Ese es el momento para aprovechar los trabajos previstos e incorporar un buen aislamiento o mejorar el existente. El coste de la mejora se reduce sensiblemente y, en consecuencia, su amortización será más rápida. Incluso puede contribuir al pago de los otros trabajos de rehabilitación. Está claro que, como profesionales, en cualquier rehabilitación debemos ofrecer a la propiedad un buen estudio energético del que se desprendan las posibles mejoras del comportamiento energético del edificio y los ahorros consecuentes, y es en este aspecto que el Test Energético es una buena ayuda.

Jordi Marrot, director de l'Àrea Tècnica del Cateb

Jordi Marrot és arquitecte tècnic, col·legiat núm. 8208 i director de l'Àrea Tècnica del Cateb.

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu aparellador arquitectura Buits urbans Caateeb Ciutats Cultura Disseny Jardins Rosa Luxemburg Parc de la Villete patrimoni urbanisme

Buits urbans

Solars buits, intersticis, equipaments en desús o espais abandonats conformen un ampli ventall d’espais “residuals” i fragmentats a la gran ciutat.

Escrit per Cristina Arribas - 25 de febrer de 2019

Solars buits, intersticis, equipaments en desús o espais abandonats conformen un ampli ventall d’espais “residuals” i fragmentats a la gran ciutat. I no només a les perifèries o límits urbans, sinó en plens centres urbans, a pocs metres potser de la ruta de monuments i fites de la ciutat, dins dels vells o nous teixits urbans, formant ja part essencial del creixement i el metabolisme de la ciutat viva. El fet de ser buits no comporta necessàriament que siguin indrets “mancats de matèria”, sinó que es caracteritzen per l’absència de funció i l’exclusió de l’estructura urbana.

“La ciutat no és soledat perquè la ciutat aniquila tot el que pobla la soledat. La ciutat és el buit.”

Cal assenyalar que, com a concepte, el buit comporta l’existència d’un “ple”, d’un continu urbà que l’envolta o sobretot, una presència física anterior que ha deixat de ser-hi i que, aleshores, implica una absència, un buit. Buits i plens són els elements essencials de l’estructura física urbana que defineix la ciutat, conformant diferents teixits en funció de la relació que entre ells s’estableix.

Hi ha diversitat de tipologies quan parlem de buits urbans. Ja des del Barroc, la ciutat enderroca muralles i s’expandeix en el buit exterior (el camp). La ciutat industrial es situa en els buits i espais més oberts perifèrics i la ciutat actual creix a gran velocitat i és probable que grans espais puguin quedar fora del planejament urbà en curs i desocupats o sense ús.

No-llocs, heterotopies i terrain vague

En l’essència del buit urbà trobem 3 conceptes que concentren i resumeixen el seu significat divers: el concepte de no-lloc definit per Marc Augé, les heterotopies de Michael Foucault i el terrain vague, d’Ignasi Solà Morales.

Marc Augé, al seu llibre Una antropologia de la sobremodernitat” defineix el no-lloc com a antagònic al lloc antropològic. …”Si un lloc pot definir-se com a lloc d’identitat, relacional, històric, un espai que no pot definir-se ni com a espai d’identitat ni com a relacional ni com a històric, definirà un no-lloc”.

Vista d’un buit urbà tangent a les vies del tren, avui jardins Rosa Luxemburg a París, Inaugurats el 2014. Foto: Cristina Arribas

L’heterotopia és un concepte introduït per Foucault en el seu text Des espaces autres i ho contraposa al concepte d’utopia. Les heterotopies ens generen il·lusió de la realitat física com a espai més il·lusori o ens donen una percepció d’un ambient real del caos, en crear-nos un territori estructurat i funcional. Una heterotopia, doncs, és un lloc que desperta cert interès a la resistència i la transgressió. Un espai que altera l’ordre de la ciutat, espais de tensió, on el diferent pren presència en el quotidià.

Ignasi Solà Morales utilitza el terme terrain vague per a fer referència a espais marginals, oblidats i estranys de la ciutat. “…illes interiors buidades d’activitat, són oblits i restes que romanen fora de la dinàmica urbana”. Així, doncs, indrets amb absència d’ús , però al mateix temps, lliures i expectants. Solà Morales també es planteja com ha d’actuar l’arquitectura per no convertir-se en un instrument agressiu dels poders i les raons abstractes.

Poesia de l’abandonament i urbanisme informal

L’”estètica de l’emergència” es basa en les ecologies culturals emergents i noves experimentacions. Sobre els buits urbans s’ha teoritzat molt, sobretot en referència a la qüestió de l’oportunitat productiva i de l’ús. Des del món de l’art, però, s’han realitzat també nombroses
interpretacions al voltant del seu significat i un altre tipus de potencial, ressaltant la llibertat i oportunitat d’expressió espontània que ofereixen.
També des del món de l’arquitectura (en certes facetes) s’ha mostrat aquest interès, centrant-se en processos participatius veïnals molt més informals i poc planificats oficialment. Aquestes iniciatives ciutadanes de caràcter més espontani canvien el rol dels veïns, passant de ser mers usuaris a ser dissenyadors i constructors de l’espai públic. Es configura així un cert urbanisme informal que desenvolupa projectes de caràcter temporal i que ha donat resposta a necessitats de tipus local com espais per a places públiques, pistes esportives, biblioteques, horts urbans pel veïnat, etc.

Així, doncs, no és estrany veure l’obra d’un artista en un d’aquests espais, fet que els atorga tota un estètica de poesia urbana molt especial i exclusiva d’aquesta tipologia de buits o indrets d’abandonament, o tota una casuística d’actuacions veïnals com comentàvem, demostrant que
aquests buits urbans generen unes qualitats espacials úniques i un interès molt únic dins l’amalgama rígida de la ciutat.

Intervención artística en vacío urbano resultante de derribo.

Pasaje Trullàs, en el barrio de Poblenou, un espacio público reivindicado y acondicionado para la gente del barrio.

La huerta liberada, espacio vecinal liberado y autogestionado por vecinos del barrio de Sants

Forat de la vergonya [Agujero de la vergüenza], en el barrio de la Ribera de Barcelona, un caso emblemático de reivindicación vecinal

Ciutats post-it

Els usos temporals són una resposta que expressa una nova manera de fer ciutat on la societat és la gran protagonista, mitjançant la participació i la creativitat. No es tracta només d’una qüestió física o d’urbanisme, el buit urbà implica qüestions socials i econòmiques, així com possibles oportunitats.

El terme post-it city va ser emprat per primera vegada per Giovanni La barra al seu llibre Mutations (2001) per anomenar diverses ocupacions temporals de l’espai públic que generen una nova manera d’urbanisme, arquitectura i estètica. Són casos on el subjectiu s’apropia de l’urbà, dissenyant microurbanisme “líquid” i temporal que, sovint es pot, fins i tot, solidificar en determinats indrets.

La post-it city és la part de la ciutat que es fa i es desfà, es munta i es desmunta, espais que improvisen usos i activitats no planificades i, de vegades, sorprenents i originals. De la mateixa manera que un post-it, aquests espais apareixen i desapareixen sense deixar un rastre físic
visible, però sovint sí ideològic o sociològic.

Què cal entendre per espai públic? D’entrada, espai públic podria ser una forma de referir-nos als espais col·lectius d’una trama urbana: carrer, plaça, vestíbul, andana, platja, parc…, entorns oberts i accessibles sense excepció en què tots els presents miren i es donen a mirar els uns als altres, en què es produeixen tot tipus de agenciaments, uns microscòpics, altres tumultuosos; de vegades harmoniosos, de vegades polèmics. Aquest espai només existeix com a resultat dels transcursos que no deixen de travessar-lo i agitar-lo i que, fent-ho, el doten de valor tant pràctic com simbòlic.
En tant espai de tots, no podria ser objecte de possessió, però sí d’apropiació. Apropiar-se d’una cosa no és posseir-la, sinó reconèixerla com a pròpia, en el sentit d’apropiada, és a dir apta o adequada per a alguna cosa.”

Buits urbans planificats

Des de la planificació urbana oficial i reglada són molts els buits urbans que s’han executat per tal de dotar d’una plaça amb perspectiva i visuals a un monument emblemàtic (per exemple, la plaça de la Catedral de Barcelona), o per esponjar i oxigenar trames urbanes atapeïdes, sobretot
en parts històriques de la ciutat, com serien la Rambla del Raval o la Plaça dels Àngels del mateix barri. La densitat urbana és de vegades susceptible de ser modificada i buidada sota el disseny de l’urbanista i sense l’espontaneïtat que parlaven uns paràgrafs enrere.

Són sovint operacions traumàtiques que suposen l’enderroc i la mobilització d’un gran nombre de persones, no són operacions fàcils i clares d’entrada.

Els Nous Encants, versió planificada dels anteriors espontanis Encants Vells a la plaça de les Glòries, Barcelona. Un buit sota una pèrgola. A baix, Rambla del Raval de Barcelona, espai de buit urbà planificat i executat els anys 90 on s’enderrocaren 5 illes, 62 edificis i 1.384 habitatges, una operació traumàtica en principi, però que ha suposat una bona oxigenació pel barri. Comparativa entre l’actual vistes aèria i la de 1994. Font (9), Institut Cartogràfic i Geològic de Catalunya

Grans buits urbans, ferides urbanes i reconstrucció moral

Vista aèria de Barcelona durant la Setmana Tràgica (1909)

Alguns buits comporten absència, això és presencia prèvia i d’altres, no. Un cas extrem d’absència i buit urbà a gran escala seria el dels resultants de guerres o desastres naturals, deixant àrees buidades i arrasades. Aquests grans buits urbans van originar en el període de
guerra una intensa reflexió sobre la ciutat i l’arquitectura, pensant si era adient la reconstrucció o la nova urbanització des de la taula rasa del desastre. Les infraestructures a gran escala sorgides a partir dels anys 60 van introduir nous factors heterogenis i fragmentadors de les trames urbanes.

El creixement discontinu de la ciutat ha generat indrets marginals, obsolets o degradats i en desús disseminats dins la ciutat, ja sigui en el teixit urbà consolidat o en la perifèria. Espais-negatius (en el sentit de buit respecte de ple) que formen una gran xarxa de possibilitats, espais expectants i singulars sovint amb localitzacions privilegiades.

Malgrat tot, he construït a la meva ment un model de ciutat, de la qual es poden deduir totes les ciutats possibles… Aquest tanca tot allò que respon a la norma. Com les ciutats que existeixen s’allunyen en diversos graus de la norma, només em cal preveure les seves excepcions i calcular les seves combinacions més probables.”

Però potser parlar de buit urbà és parlar d’un oxímoron. Res urbà seria buit si considerem que l’urbà és un ple, un ple de societat, condició indispensable de l’urbà. El que és cert és que en el buit urbà tot és efímer i res evoca la nostra memòria, tot és provisional.

Utopia era una ciutat. Amb aquest nom Tomàs Moro ens presentava l’urbs idíl·lica i perfecta en el segle XVI, una ciutat imaginària que cercava ser una aspiració per viure en un lloc on el desordre i les desigualtats no existien. A Utopia es manifestava l’anhel humà per arribar a una societat perfecta i igualitària en un moment històric on les ciutats i societats occidentals europees no ho eren, la recerca frenètica per fer de la ciutat un espai ideal ha estat el somni de molts al llarg de la història del desenvolupament de l’urbanisme i les ciutats en el món.

“Una era construeix les ciutats. Una hora les destrueix.”

Segles després, a la dècada dels anys 60 del segle XX, Michael Foucault, com ja hem comentat, introduí el concepte de l’heterotopia.

A diferència de la utopia s’apropa a una visió més real del que significa entendre la ciutat, és un manifest a les diferències que veiem en ella, assumint una recerca i vivència dels espais heterogenis, aquells on es desenvolupa l’altre. Ens obre a la possibilitat de comprendre que el significat de ciutat és divers per als éssers humans que la habiten i per això és necessari assumir una gran complexitat: la ciutat és tan diversa com els humans que l’habiten, cadascú té una visió particular de la seva ciutat. La ciutat és una estupenda emoció humana.La ciutat es una invenció: es més, és la invenció de l’home!
La ciutat no és quelcom virtual, sinó físic, perquè està plena d’humanitat. La ciutat es un continu esdevenir.”

Reconstrucció com a buit-fonthomenatge a les víctimes de l’11S de 2001. Foto: Elisenda Pucurull

I a més a més:

Els jardins de Rosa Luxemburg, inaugurats a París el 2014, conformaven abans un paisatge de buits urbans.

Fotos: Cristina Arribas

El Parc de la Villete a París, un antic buit urbà, abans ocupat per l’escorxador. Projecte de Berbard Tschumi, 1987.

Fotos: Cristina Arribas

Cristina Arribas

Arquitecta per l’Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de Barcelona, 2001. Urbanista del Departament de Planejament Urbanístic de l’Ajuntament de Badalona. Doctoranda amb tesi doctoral en curs sobre imatge turística i paisatge.

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu arquitectura Arquitectura Moderna Caateeb Exposición Internacional Barcelona Mies van der Roche Movimiento Modernista Oriol Bohigas Profesión reconstrucción rehabilitación

30 aniversario de la reconstrucción del pabellón alemán de 1929 en Barcelona.

Este pabellón, diseñado por Mies van der Rohe, se concibió para albergar la recepción oficial presidida por el rey Alfonso XII. Su huella en la ciudad y en la Arquitectura Moderna fueron decisivas porque ya desde los años 50 se intentara tramitar su reconstrucción. Se trataba de uno de los edificios admirados del Movimiento Moderno.

Escrit per Cristina Arribas - 21 de febrer de 2019

La imagen no podría contrastar más: delante la opulencia y grandiosidad material del Palacio Nacional que presidía el recinto ferial de la Exposición Internacional de Barcelona de 1929, la etérea arquitectura del pabellón que representaría a Alemania, diseñador por Mies van der Rohe. Este pabellón se concibió para albergar la recepción oficial presidida por el rey Alfonso XII, junto con las autoridades alemanas.

Como a instalación efímera que era, y aunque después hubo el intento de abrir un restaurante, fue desmontado en el 1930, una vez finalizada la exposición. El acero cromado volvió a Alemania, la estructura metálica se vendió a peso en Barcelona y los fundamentos restaron enterrados en sus emplazamientos originales y cubiertos por un jardín de palmeras.

“Solo la intensidad vital puede tener intensidad formal. Todo “como” ha de apoyarse en un “que”. Aquello no formalizado no es peor que el exceso de forma. Lo primero, es la nada, lo segundo, apariencia. La verdadera forma propone una verdadera vida. Pero no una vida pasada ni tampoco una vida imaginada. Este es el criterio. “
Fragmento de “Sobre la forma de la arquitectura”.
Escrito por Mies van der Rohe el 1927, en la revista Die Form 2

De pabellón efímero a monument

Transporte de los vidrios para el lucernario, 1986. Colección de 90 postales sobre la reconstrucción editada por el Ayuntamiento de Barcelona.

Su huella en la ciudad y en la Arquitectura Moderna fueron decisivas porque ya desde los años 50 se intentara tramitar su reconstrucción. Se trataba de uno de los edificios más admirados del Movimiento Moderno, sobre todo a través de sus fotografías en blanco y negro. Así pues, a pesar de su dispersión material, su existencia se complementaba en toda una serie de imágenes muy inspiradoras. Hubo varios intentos de reconstrucción fallidos. En el 1957, Oriol Bohigas escribió a Mies para encargarle el nuevo pabellón. Aunque este aceptó, no se llevó a cabo. Siguieron los intentos, después de la muerte de Mies, en el 1964, 1974, 1978, 1980, 1981, … Hasta que se consiguió el objetivo con el motivo del centenario del nacimiento de mies, el 1986.

Los trabajos se iniciaron el 1983 y el nuevo edificio se inauguraba el 1986, después de 56 años de su ausencia y en su ubicación original. Oriol Bohigas fue quien impulsó la iniciativa e Ignasi de Solà Morales, Cristian Cirici, y Fernando Ramos, fueron arquitectos designados.

Fue financiado por el Ayuntamiento de Barcelona y contó con la participación y el soporte del Colegio de Aparejadores de Barcelona.

Construcción de la réplica. ¿Destrucción de un mito?

Aunque en general si estamos de acuerdo en el hecho que se decidiera construir una réplica del pabellón original, hay ciertos aspectos que nos plantean ciertas dudas. Es verdad que con la, llamémosle “reconstrucción”, desapareció el pabellón que todos imaginaban a través de fotografías. La fotografía “estetizaba” la arquitectura y, en cierta manera, se redujo la seducción de aquél instante irrepetible en función de la inmovilidad de la institucionalidad, la traición de la instantaneidad del pabellón, que pasaba de pabellón efímero a monumento fijo.

Nos viene cierta preocupación por el hecho de que le pabellón no devenga, si no lo ha hecho ya, un objeto de consumo cultural más. Un objeto escenario de eventos banales, visitas turísticas sin criterios fiables, todo aquello que desvirtúa las cualidades de esta arquitectura de formas mínimas y efectos máximos.

Para celebrar el 30 aniversario de la construcción del pabellón en versión 1986, la Fundación Mies van der Rohe programó a lo largo del año 2016 toda una serie de actividades, intervenciones artísticas, un ciclo de cine, y un simposio que tubo lugar el mes de octubre. Así mismo, se exhibe desde el pasado 1 de junio, la propuesta ganadora del concurso Columnes Cristal·litzades donde el artista Luís Martínez Santa-María reinterpreta las 8 columnas jónicas que el arquitecto modernista Puig i Cadafalch proyectó y que se situaron delante del pabellón. Estas columnas recibieron en su momento la aceptación de Mies, que opinaba que ejercían un efecto cortina. Hacían que el pabellón fuera menos perceptible en la distancia, incrementando el efecto sorpresa. Las columnas actuales y las campañas de difusión actuales del pabellón podrían ir justamente en dirección contraria a este efecto de filtro que el arquitecto alababa. ¿Qué pensaría Mies?

Al mismo tiempo que se reconstruía a la réplica del pabellón de Mies, se empezaba a dudar de la presencia non grata del pabellón del INI (Instituto Nacional de Industria): situado a pocos metros, y que después de que sirviera como a sede de formación para el voluntariado de los Juegos Olímpicos de 1992, se derribó. Se trata de una construcción de 1973 que fue creada con el objetivo de presentar todas las realizaciones industriales del sector público. Se sentenció su desaparición cuando se previó la construcción del pabellón ya desde 1984. Se derribó el año 1993 una vez finalizados los Juegos.

Elogio a las sombras y a los reflejos

En la nueva versión de 1986 del pabellón se introdujeron ciertos cambios, dado que el edificio se había pensado para ser provisional y también para la dificultad de encontrar los materiales de la época, como el ónix o la calidad de los grandes vidrios ligeramente fumados de cierro que ya no se fabricaban.

Vidrio, acero y cuatro tipos diferentes de mármol (travertino romano, mármol de los Alpes y mármol verde antiguo de Grecia, y el ónix dorado del Atlas). Finalmente se volvieron a utilizar los mismos materiales y con las mismas procedencias. Materiales que parecían especialmente elegidos por Mies por su capacidad reflectora.

Espectáculo de danza de Toni Mira, el 1 de junio en el pabellón , creado para el acto de inauguración de su 30 Aniversario

Por un lado, se eludía cualquier manifestación ornamental. Por el otro, se emplearon materiales de gran calidad que provocaron ciertos efectos que se podrían considerar ornamentos. Este es precisamente uno de los efectos más mágicos del pabellón, diría que es el gran efecto que revoluciona los sentidos. Hablando ahora de la réplica del pabellón, quizá haríamos un elogio a las sombras y a los reflejos que hemos vivido en esta arquitectura, pero no haríamos, de entrada un elogio a la réplica. Solamente hay un elemento que contrasta con este brillo, abstracción, mínima expresión de la arquitectura y los materiales del pabellón: la escultura de G. Kolbe, el Alba. La descontextualización de la escultura, su monolitismo, su lenguaje figurativo, la textura rugosa, su orientación vertical…. Solo colabora como a objeto reflectivo en lámina de agua del estaño posterior.

En los actos de celebración del 30º aniversario, tanto en los espectáculos de baile, como en las proyecciones de cinema, se pueden percibir todos aquellos efectos potenciados, creando efectos y una estética maravillosa y mágica.

Arquitecturas replicantes

Imagen exterior del pabellón del INI en los años 70.

Una réplica es una copia que reproduce un original con una buscada e intencionada exactitud. Normalmente una réplica puede contener propósitos didácticos y de difusión y normalmente el término y su aplicación son más comunes en el mundo estricto de las obras de arte. En el caso que nos encontramos, una obra de arquitectura, también es aplicable el término. No emplearía la palabra reconstrucción por el caso que nos ocupa, sino el término réplica, que trae más implícito el concepto de la copia y cierta sensación siniestra de engaño, de confusión, de realidad ficticia.

Cristina Arribas

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu Anàlisi d'obra aparellador arquitectura Badalona Caateeb Obra didàctica Patrimoni urbanístic reconstrucció rehabilitacio Reurbanització

La restauració del carrer de la Costa de Badalona

El carrer de la Costa va ser durant molt de temps el principal connector entre el nucli antic de la ciutat i el barri de Baix a Mar, l’actual centre i el mar. És un dels carrers més antics de Badalona i un exemple d’urbanisme costaner català on s'hi ha plantejat una rehabilitació, sense modificar-ne la imatge històrica.

Escrit per Jordi Olivés i Cristina Arribas - 18 de febrer de 2019

FITXA TÈCNICA
Obra: Urbanització i restauració del carrer de la Costa
Ubicació: Dalt de la Vila de Badalona.
Promotors: Secretaria d’Habitatge i Millora urbana del Departament de Territori i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya, Institut Català del Sòl i Ajuntament de Badalona
Projecte i direcció d’obra: Marc Manzano, arquitecte del Servei de Conservació i Millora del Patrimoni de la Subdirecció General d’Arquitectura, Planificació de l’Habitatge i Milllora Urbana
Director d’execució: Jordi Renom, arquitecte tècnic de l’Ajuntament de Badalona.
Constructora: Construccions i Serveis Faus
Cap d’obra: Albert Almuni
Data de finalització: juliol 2018

El projecte s’inclou dins la política d’ajuts del Departament de Territori i Sostenibilitat de la Generalitat de Catalunya, en el marc del programa de l’U per cent Cultural, amb l’objecte de millorar els espais públics dels centres històrics dels petits nuclis i ciutats catalanes. Es realitza des del Servei de Conservació i Millora del Patrimoni de la Subdirecció General d’Arquitectura, Planificació de l’Habitatge i Milllora Urbana i es coordina juntament amb l’Ajuntament de Badalona.

Tal i com es descriu en la memòria del projecte, davant la necessitat de configurar unitàriament una línia de projecte per consolidar el nucli antic de la ciutat de Badalona i atesa la importància, dins el marc històric de la ciutat i del barri de Dalt de la Vila, del carrer de la Costa, es planteja una rehabilitació del carrer, sense modificar- ne la imatge històrica.

“Restaurar, conservar una obra és un acte de profund respecte envers el transcurs del temps”

Si tenim en compte la premissa de què “restaurar, conservar una obra és un acte de profund respecte envers el transcurs del temps” cal que l’autor del projecte efectuï un diagnòstic adequat i una bona elecció del tractament a aplicar, sempre amb la màxima prudència i respecte envers l’element original. Només d’aquesta manera conservarem l’antiguitat i li retornarem els valors perduts.

Per tal d’arribar a les conclusions prèvies necessàries i per tal d’intervenir amb bon criteri, s’han efectuat una sèrie d’estudis històrics que han permès entendre l’evolució cronològica de la ciutat i del carrer, així com dels seus elements més característics.

Dalt de la Vila: trama romana o ciutat medieval?

El barri del Dalt de la Vila és el nucli antic de Badalona i es troba a sobre del turó d’en Rosés, on se situà també la ciutat romana de Baetulo. Els carrers actuals d’arrel medieval, cal situar-los a partir de l’atac d’Almansor sobre terres barcelonines, que deixà les restes de Baetulo en un munt de ruïnes. L’antiga ciutat pateix un procés lent de reconstrucció ençà l’any 985, amb unes pautes completament noves, amb uns carrers i edificacions que deixen de seguir les antigues directrius de construcció i simplement s’adapten al terreny.

Sembla ser que abans de 1112, any de consagració de l’església romànica de Santa Maria i de la delimitació de la seva sagrera, la situació de les terres a sobre del turó és desconeguda. La hipòtesi tradicional ha estat que el Dalt de la Vila es forma a redós de la plaça de l’església.
Una segona teoria aposta per una major continuïtat del poblament, basant-se en la topografia i la conservació d’alguns trets de la trama urbana romana, i és l’actual plaça de la Constitució el centre al voltant del qual giraria la vida badalonina medieval.

A partir d’època moderna, s’estabilitza i s’estanca, començant a créixer marcadament a partir del segle XVIII, juntament amb la resta de Badalona; gran exemple n’és l’enderrocament de l’antiga església i la construcció d’un nou temple bar roc molt més gran per encabir-hi la població. Dalt de la Vila quedarà apartat dels grans canvis urbanístics de la ciutat i va perdre la seva centralitat davant del Baix a Mar, el primer eixample de Badalona, on també se situarà el nou consistori.

Durant el segle XX, en general, el barri ha sofert pocs canvis urbanístics. Un dels destacats en fou l’obertura del carrer del Temple, en paral·lel al carrer de la Costa, connectant millor el barri amb el centre de la ciutat. Així doncs, la inexistència pràcticament de reformes en l’estructura interna del barri ha permès conservar-ne la trama urbana d’origen medieval en el seu nucli més antic i donar un aire de tranquil·litat a la zona en comparació a la resta de la ciutat.

A finals dels anys setanta, els arquitectes Bach i Mora, partint del fet de què Badalona es troba ubicada sobre els assentaments de la romana Baetulo, i atesa la força d’aquest traçat, van proposar que aquest fos perceptible i emergís en la superfície del traçat dels carrers del barri, representant-lo físicament sobre la nova pavimentació que van executar. Amb aquest criteri trobem encara avui rehabilitat, per exemple, el carrer de les Eres.

La proposta actual, en canvi, dóna rellevància a la presència medieval, donat que es considera que Dalt de la Vila té, des de l’Edat mitjana i arribats als nostres dies, una trama urbana medieval en superfície, i no romana. Fou just a final del segle X o a principi del segle XI quan sembla que s’inicià la formació del nucli urbà medieval de Badalona damunt mateix d’on havia estat la ciutat romana de Baetulo, en el petit turó.

Amb l’edificació de l’església de Santa Maria, la qual es consagrà l’any 1112, es consignà la Sagrera en un perímetre de trenta passes al seu voltant, espai considerat sagrat, que incloïa el cementiri, bodegues, i sitges, així com habitatges. Les actuals plaça Constitució, plaça Barberà, carrer de Vilamajor, i la part alta dels carrers de Barcelona, de Fluvià i de la Costa conformaven aquest nucli. El nucli, segons el model urbanístic romànic, s’estructura de forma radial entorn un centre principal, que és la plaça de la vila (actual Constitució), i un centre secundari com és la plaça (actual Barberà) on hi ha situada l’església i la Torre Vella, a través de carrers irregulars, estrets i corbs. En aquell moment, la resta del territori de Badalona, de caràcter rural, estava ocupat per petits nuclis i masies disperses.

El carrer de la Costa, un carrer singular

El carrer de la Costa va ser durant molt de temps el principal connector entre el nucli antic de la ciutat i el barri de Baix a Mar, l’actual centre i el mar. És un dels carrers més antics de la ciutat i un exemple d’urbanisme costaner català.

La seva característica secció en forma de mitja canya sembla una canalització d’aigua a cel obert i, segons els historiadors badalonins, també servia per baixar les embarcacions dels pescadors quan encara no existia el barri de Baix a Mar. Va ser el principal connector doncs, entre el nucli urbà antic i el mar, abans de l’obertura del carrer del Temple, el 1888.

El nom actual es va consolidar el 1746, moment en què també es va urbanitzar amb la secció característica que podem veure avui. Posteriorment, el 1882, encara es va renovar el paviment. Ja feia dècades que hi havia la idea de remodelar-lo, però la polèmica dels criteris d’intervenció no acabaven de concretar cap proposta com a definitiva. Durant els anys 80 es van fer canvis en la seva secció inferior (en el límit amb Via Augusta), sense afectar a la seva secció característica, per sort.

El carrer de la Costa presenta un pendent natural bastant pronunciat que va des del 6 % en el punt més alt del carrer, al 20 % en el tram del final
del carrer, permetent una bona evacuació de les aigües pluvials.

L’objectiu de la intervenció era recuperar, restaurar i rehabilitar el carrer i també millorar els serveis urbans públics. El projecte permet revaloritzar i potenciar l’estructura medieval d’aquest carrer situat al nucli històric de Dalt de la Vila.

Les obres inclouen la renovació dels paviments, reproduint les característiques històriques, i també del clavegueram i de les xarxes de
serveis. Amb la proposta, es planteja continuïtat de materials, és a dir, els maons que substitueixen els existents són també manuals i, en aquest cas, col·locats a sardinell, mantenint la secció constant de mitja canya actual. Les peces de vorades, que en el seu origen eren de pedra de Montjuïc i que es troben en bon estat, es mantenen i només s’afegeixen de nou allà on el carrer canviava de secció i material i es col·loquen ara de pedra de Juneda, que té les mateixes característiques i envelleix igual que la pedra de Montjuïc. La pedra natural de granit gris en llosa acabat a tall de serra, per a les voreres. Els morters són de calç i també s’utilitzen de ciment, per a les juntes del granit, per aconseguir la seva fusió amb els materials de cada entorn. En general, es pretén que, a nivell cromàtic, s’adeqüi a l’entorn.

La ciutat arran de sòl. Intervenció i discreció

Potser un dels aspectes menys tractats en els estudis paisatgístics de la ciutat, i especialment en els seus centres històrics, és el paviment, el
terra. El carrer sembla cenyir-se a la funció de conduir i connectar els itineraris per tal d’accedir als elements singulars que caracteritzen un indret. Però cal tenir consciència de què el paper de la via pública i la pavimentació són trets identitaris molt importants en la percepció de la ciutat. La ciutat no és només un objecte d’estudi des del punt de vista social o volumètric i arquitectònic, sinó que l’element material que la configura (la pavimentació, per exemple) és també essencial en el fenomen urbà. Els urbanistes Kevin Lynch i Pedro Brandao parlaven del concepte d’”imatge de ciutat” a partir d’elements que la fan especial: el carrer de la Costa podria ser un d’aquests elements, tot i que, no reuneix les característiques de singularitat que podria tenir un edifici emblemàtic o un monument.

La complexa realitat cultural, patrimonial i paisatgística de la ciutat no pot menysprear els valors i el significat dels paviments ni el traçat de la
via pública com a part rellevant de l’estructura urbana. La desmesurada visió funcional, sovint, redueix aquesta perspectiva, fent perillar la
seva integritat i posada en valor.

El carrer de la Costa va molt més enllà de les pedres. Restaurar millorant, aquesta seria la clau de la intervenció. Els autors han tractat de
retornar al ciutadà els vestigis d’un passat que mereix ser revisitat. Una intervenció mínima (mínim protagonisme i mínima petjada d’autoria)
amb l’estrictament necessari per a donar-li una nova oportunitat al vell carrer i que no només conservi els seus valors, sinó que els millori,
garantint la conservació de la seva singularitat.

El millor museu, de vegades, està al carrer. I al carrer de la Costa, literalment, el museu és arran de terra.

La formació del poble medieval

Una obra didàctica. El tractament de la reurbanització deixa entreveure la traça i aparença històrica d’aquest petit carrer del centre històric
que neix al turó on s’emplaça l’església de Santa Maria i discorre en direcció cap a mar. En el subsòl romanen les restes de la primitiva vila romana, si bé l’actual configuració viària en superfície és el resultat evolutiu de l’assentament del poble medieval construït a posteriori. Un
patrimoni que cal preservar.

El projecte vol mostrar la formació del nucli urbà a partir de l’àuria de protecció espiritual a recer de l’església, consagrada el 1112 i que consignava una Sagrera en un perímetre de trenta passes al seu voltant, la delimitació de la qual queda reflectida en obra mitjançant un grafiat
en el paviment de la línia que assenyala la posició de fins on arriba aquest espai virtual considerat sagrat.

En aquest sentit, l’obra s’emmarca com una continuïtat dels treballs efectuats anteriorment en la remodelació del viari circumdant al temple, fruit dels estudis històrics efectuats sobre l’evolució cronològica de la ciutat.

Austeritat i simplicitat de materials caracteritzen una intervenció modesta i respectuosa, centrada a revaloritzar aquest sector del poble antic, i que tanmateix aporta una millora important pel fet de crear un context en què la pròpia idiosincràsia del lloc esdevé prou potent com per afavorir la dinamització al seu voltant, amb la implantació de nous usos i activitats.

Execució de baix a dalt

El carrer té un fort pendent, d’entre el 6 % al 20 %. No hi ha afectació de trànsit ja que és un carrer de vianants. Ateses les reduïdes dimensions cal un seguiment constant de la direcció d’execució que permeti un control i reacció immediata de mesures correctores abans no s’esgoti la jornada o lot de treball. Alhora, es fa necessari emprar maquinària petita, seguir una sistemàtica d’execució dels treballs per organitzar les circulacions i accessos als habitatges, mantenir el servei de clavegueram i no interferir amb les installacions de subministrament. El projecte reprodueix la constitució del paviment preexistent (i que ja figurava establert en un antic plec de construcció del 1882), amb una calçada central de maó massís col·locat a “plec de llibre”, acompanyant la forma de corba còncava de la calçada. El paviment de maó confereix el color i caràcter de la intervenció. Les voreres laterals queden encintades amb pedra de Montjuïc recuperada o de nova elaboració al poble de Juneda, i acabades amb pedra granítica, comuna de l’indret i que satisfà els requeriments funcionals i antilliscants. S’empra morter mixt. A la part baixa, una faixa de basalt marca el replà d’entrada al sector històric. No hi ha elements accessoris.

El sanejament es refà simultàniament amb la configuració de la plataforma d’explanació. Els embornals (sifònics, per a xarxa unitària) se situen en l’eix central, on recau l’aiguafons de la canal que conforma la secció transversal. Molt poca afectació de xarxes de serveis, que romanen aèries i únicament es reposen les parts malmeses i es disposen uns passatubs en previsió de necessitat d’encreuaments del carrer. També es conserva l’enllumenat existent fixat als paraments dels edificis i les línies aèries de connexió.

El quadre de costos reflecteix aquestes circumstàncies, de manera que el pressupost està dedicat essencialment al paviment. El capítol de pavimentació s’endú la meitat de la inversió, un 47 %. Però de fet la resta de capítols també hi estan implicats. D’altra banda, la correcta execució de les bases i compactacions de terres seran determinants per al bon funcionament dels paviments. El cost d’enderrocs es refereix majoritàriament a l’eliminació de paviments i clavegueram, tret que inclou d’1/5 part que es destina a l’equip arqueològic de seguiment
de les operacions amb un cost PEM que repercuteix en 12,8 €/ m2.

El moviment de terres es deu a la formació i rebliment de rases, en aquest cas gairebé tot atribuïble al clavegueram, que es substitueix per un nou clavegueró i derivacions de connexió, amb instal·lació d’embornals sifònics i una reixa interceptora final a la part baixa. La suma d’ambdós capítols assoleix un 18% del pressupost i una incidència de 80 €/ m2 respecte de l’àmbit d’intervenció. La resta de xarxes de serveis es conserven amb les oportunes adaptacions.

Els paviments representen ràtio d’inversió significativa de 215 €/m2. Inclou una subbase de tot-u artificial i una base de formigó que consumeixen 1/6 part del cost. La calçada de maó massís i la vorera de granit representen la meitat del pressupost, i la vorada de pedra
natural s’emporta el terç restant de l’import. El conjunt assoleix una repercussió d’inversió en PEM de 456 €/m2 que equival en PEC a 551 €/ m2.

Jordi Olivés

Arquitecte tècnic col·legiat número 7240.

Cristina Arribas

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu ACE Aparejador arquitectura Caateeb CFRP Construcción Estructuras Fibra de carbono Hormigón Profesión

La fibra de carbono: preguntas frecuentes

La fibra de carbono (CFRP) es una buena solución para resolver problemas de refuerzo estructural que, con un buen diseño y su aplicación, esdeviene rentable.

Escrit per Josep Baquer Sistach - 14 de febrer de 2019

Como podrá ver el lector, el esquema básico del presente artículo recuerda a un conocido programa de televisión en Cataluña: Preguntes Freqüents, en este caso, preguntas frecuentes sobre la fibra de carbono utilizada para reforzar elementos estructurales de hormigón armado. Esto me permitirá ser muy esquemático en la redacción, lo que, en mi opinión, puede facilitar la lectura.

CUESTIONES PREVIAS

¿De dónde le viene el nombre?
Normalmente, y para simplificar, se usan las siglas de las palabras inglesas correspondientes a Fiber Reinforced Polymer (FRP). De estas fibras hay de tres tipos, de vidrio (Glass), de aramida (Aramide) o de carbono (Carbon). Según el tipo de que se trate, se añade la letra correspondiente delante de FRP. En nuestro caso, nos centraremos en los refuerzos hechos con CFRP. La GFRP normalmente se presenta en tejidos y mallas, y la AFRP en placas y tejidos: es la que se utiliza, por ejemplo, para los chalecos antiimpacto o antibala.

¿Por qué la CFRP?

Reforços fets amb CFRP vistos des d’un nivell superior

Reforços fets amb CFRP vistos des d'un nivell inferior

Lo primero que salta a la vista es la facilidad de ejecución de este tipo de refuerzos, que normalmente no requieren nada más que la preparación adecuada del soporte (limpio, cepillado, liso, bien plano, bien seco), la descarga al máximo del elemento estructural y de su superficie tributaria para que la deformación en el momento de hacer el refuerzo sea la mínima posible, aspecto que luego ayudará a la entrada en carga de la fibra optimizando su eficacia. Por ello, antes de proceder a hacer el refuerzo, hay que tender a que la estructura solo se soporte a ella misma y al mínimo de cargas muertas posible.

Para las operaciones necesarias, normalmente, con muy pocos elementos auxiliares es suficiente: andamios o plataformas elevadoras, etc. Me refiero, sobre todo, al caso de la edificación. En cuanto a la obra civil tipo puentes y presas, a veces estos elementos auxiliares pueden requerir una complejidad notable.

La aplicación de estos refuerzos no conlleva incrementos apreciables de sección, dado que se hace con elementos muy delgados, de poco grosor, a menudo de entre uno y dos milímetros. Y finalmente, porque, una vez aplicado el refuerzo, al cabo de muy poco tiempo ya está en condición de entrar en servicio.

Es cierto que se trata de un producto caro debido a su composición química y al proceso de fabricación, pero, a menudo, si se valora el conjunto de la actuación respecto de otras posibles más invasivas y de ejecución más prolongada en tiempo, el resultado suele ser favorable.

PLANTEAMIENTO DEL REFUERZO

¿Qué es preciso conocer?

En cualquier caso, sea el planteamiento de reforzar un forjado unidireccional o reticular, o una losa o un pórtico de hormigón o unos pilares, hay que conocer bien la realidad del apoyo de que se trata. Por lo tanto, la calidad del hormigón (resistencia característica: F_ck) y de las barras del armado (límite elástico: f_y), la disposición del armado y, por supuesto, la geometría de la sección y del desarrollo de la estructura en estudio.

¿Es esto es posible? La verdad es que no siempre, pero en todo caso, hay que investigarlo para poder trabajar con datos lo más fiables posibles. Si se dispone del proyecto con el que se ejecutó la obra, se nos facilitará el trabajo, aunque habrá que comprobar que la realidad se corresponda con el proyecto, porque, como sabemos muy bien, años atrás no se hacían proyectos as built, y una cosa era lo que se había proyectado y una muy distinta la que se había ejecutado.

Si no se conoce el proyecto, hay que investigar el elemento o elementos que se quieran reforzar para poder saber con la mayor exactitud posible cómo son en realidad: habrá que extraer probetas de hormigón y, si es posible, también de acero, de alguna barra más accesoria que nos permita conocer su calidad. Actualmente, tenemos detectores de metales al alcance que nos permiten localizar la posición de las armaduras e incluso el diámetro. Debemos tener claro que el cálculo del refuerzo debe hacerse a partir de estos datos y, evidentemente, a partir de las nuevas solicitudes requeridas de carga.

¿Cuáles son los peores enemigos?

La temperatura excesiva

De hecho, debemos hablar de dos enemigos principales: el primero es la temperatura. ¿Por qué? Por una razón muy sencilla: el refuerzo de fibra se debe adherir al soporte de hormigón mediante resinas epoxídicas que deberán hacerse cargo del esfuerzo rasante entre ambos elementos y de las tracciones que se originen, dado que la fibra y el hormigón deben trabajar completamente unidos, como si fueran una misma pieza. Pero resulta que, a partir de los 45 ºC, las resinas pierden sus cualidades y dejan de ser eficaces, a pesar de que la fibra de carbono siga en condiciones de ofrecer las mismas prestaciones.

Tanto en edificación como en obra pública, este es un tema capital. Los refuerzos en elementos estructurales al aire libre pueden estar sometidos a saltos térmicos muy importantes y, por supuesto, superar con creces los 45 ºC en zonas de insolación. Y en el caso de la edificación, debemos pensar, sobre todo, en la situación accidental de incendio. No es posible aislar térmicamente de forma razonable una fibra de carbono en casos en que las temperaturas suben rápidamente a más de 700 ºC. Es por esta razón que no se debe poder contar con este tipo de refuerzos en caso de incendio.

¿Entonces, qué? Fácil: al estudiar el refuerzo se debe comprobar que el momento último de la sección, tal como está armada antes de ser reforzada (M_u), es capaz de soportar las solicitaciones correspondientes en caso accidental de incendio, teniendo en cuenta los coeficientes correspondientes. ¿Qué significa esto? Que así como cuando se calcula el refuerzo (y la estructura) se considera el límite último con coeficientes muy elevados que afectan (mayoran) la sobrecarga de uso (1,45), las cargas muertas (1,35) y el peso propio (1,35); y también los materiales (minoran su capacidad), en el caso del hormigón, 1.5 y en el del acero, 1,15; normalmente, en situación accidental de incendio, estos coeficientes se reducen a la unidad, porque de lo que se trata es de asegurar que la estructura aguante solo el tiempo previsto de 30, 60, 90 o 120 minutos, tiempo que requiere la evacuación del inmueble. Todo ello se calcula aplicando las fórmulas «normales» de equilibrio de la sección, que ahora no vienen al caso.

El vandalismo

El otro enemigo de los refuerzos de fibra de carbono es el vandalismo. Es tan fácil aserrar, cortar o perforar un tejido o un laminado de CFRP que, sin mala intención pero sí por ignorancia, se puede dañar el refuerzo solo por el hecho de haber clavado algún apoyo para instalaciones o para complementos arquitectónicos. Por ello, conviene documentar de alguna manera que estos elementos no se pueden ni tocar ni hacer perforaciones, ni mermar su sección de ninguna manera.

¿Qué se debe verificar?
Aparte de todos los temas que tienen que ver con la trazabilidad del producto, la corrección del transporte y el stock en obra, etc., hay que ser muy cuidadoso a la hora de preparar el soporte y a la hora de aplicar el producto. Ahora bien, una vez ya colocado, es preciso verificar su adherencia al hormigón. Normalmente se hacen unos ensayos de extracción normalizados con laminado mártir del mismo material, situado en un elemento igual al realmente reforzado y hecho al mismo tiempo y con la misma resina. Evidentemente, si falla la adherencia, el refuerzo es inútil.

REFUERZO A CORTANTE

¿Cómo funciona?

Funciona de acuerdo con la teoría clásica de las bielas con que se dimensionan los estribos de las vigas de hormigón (en este tema no me detengo: todos sabemos de qué va), pero adhiriendo laminados o tejidos de CFRP en la piel de la viga. ¿Por qué los estribos tienen un desarrollo de rectángulo? Para que las barras verticales, que son las que trabajan para absorber las tracciones de los esfuerzos cortantes, queden ancladas en los dos extremos, arriba y abajo. Aquí radica el quid de la cuestión. ¿Es posible hacer esto con la fibra? Tal y como se puede ver en la figura 01d, sí es posible. Por la parte de debajo de la viga, ningún problema. Por la parte de arriba, ya es otra cosa. Lo que sí sabemos es que solo será eficaz la longitud de fibra (sea tejido o laminado) adherida a los laterales de la viga a reforzar en la medida en que esté anclada en sus extremos.

En el caso de una sección exenta, se puede envolver toda la sección sin problema, pero, en el caso de vigas descolgadas, se deben buscar soluciones para anclar la parte de arriba. Creo que la figura es suficientemente elocuente y no es necesario que me alargue en explicaciones. Lo que me parece importante es tener el criterio claro para no hacer gastos de fibra inútiles y engañosos.

El tema de los cortantes se está investigando mucho precisamente por esta razón: porque el agarre lateral no parece suficiente por falta de longitud de anclaje o, sencillamente, porque hay que reproducir de alguna manera un «estribo» cerrado. Es evidente, por tanto, que no se puede reforzar una sección de losa o de viga plana con CFRP, al menos de momento.

¿Cuándo es posible?
Aunque parezca que lo primero que haga falta que a la hora de plantear un refuerzo sea mirar cómo dar respuesta a los nuevos requisitos de carga con respecto a la flexión, de hecho, lo primero que se debe comprobar es el tema de las solicitaciones cortantes. ¿Por qué? Porque si hay problema de cortantes por falta de sección o de armado, y esto no puede resolverse de una manera lógica, no es necesario seguir planteando el refuerzo a flexión, al menos con CFRP.

Por supuesto, y previamente, si se trata de reforzar una losa de hormigón, será necesario comprobar que la losa con el grosor que tiene y los armados que colaboran esté en condiciones de dar respuesta a la compresión oblicua para el estado de cargas y nuevos requisitos y, por tanto, que no tenga problemas de punzonamiento. Esto solo se podría resolver por medio de ensanchar la base del capitel, dado que no se puede modificar el grosor de la losa.

Para poder reforzar a cortantes una sección de hormigón debe haber viga o nervio que se descuelgue, porque habrá que actuar en las caras y en el fondo de este elemento. Si lo que nos estamos planteando es reforzar una losa de hormigón o una viga plana, esto no es posible, como decía más arriba. No es posible con la CFRP. Por tanto, lo que se deberá comprobar de entrada es si el elemento en cuestión, tal como está armado, es capaz de soportar los nuevos requisitos.

¿Cuál es la mejor alternativa?

En caso de que sea posible, la solución más viable es la de emplear tejido CFRP debidamente anclado mediante fioccos que transmitan las tracciones correspondientes a la cara superior de la viga. Esto se puede ver en la figura 01. Esta solución conlleva practicar unas perforaciones con broca de diámetro razonable que permitan el paso de los fioccos.

Los fioccos (palabra italiana) vienen a ser unos haces de fibras de fibra de carbono, como si fueran una cuerda de diversas hebras de cordel. Los hay de varias secciones. Se pueden adherir a las telas o al hormigón con resinas. El secreto está en poderlos pretensar suficientemente al colocarlos, para que puedan entrar en carga y tener una tensión suficiente de entrada.

Esta solución también se puede hacer con laminados, siempre y cuando ya estén doblados convenientemente de fábrica. Algún fabricante los puede suministrar ya plegados en ángulo y cortados a medida, por lo que en obra ya tienen forma de U para ser acoplados a la parte descolgada de la viga y, posteriormente, adheridos a los fioccos para transferir las tracciones a la parte superior de la viga o de la losa.

Otra posible solución, es la que se puede ver en la figura 02, en la que los laminados, ya doblados previamente de fábrica, se empotran suficientemente mediante una hendidura hecha a corte de disco en una profundidad suficiente para considerar que el elemento queda anclado en la parte superior.

REFUERZO A FLEXIÓN

Es el tipo de refuerzo más utilizado para resolver la sección de armado insuficiente a tracción de una sección determinada, sea porque ha habido una equivocación en obra a la hora de armar, sea porque se estudia la posibilidad de pedir al elemento mayores prestaciones porque se quiere incrementar las cargas, etc. Es decir: hay nuevos requisitos para una viga o pórtico o losa o forjado. Si la solución es viable, como veremos más abajo, la implementación es rápida y sencilla.

¿Cuándo es rentable?

Todo depende de la ductilidad de la sección que se quiere reforzar. Y ¿qué es la ductilidad? La relación Xr/d, (véase figura 03) siendo Xr la distancia de la fibra más comprimida a la fibra neutra y d el canto útil, es decir, la distancia de la fibra más comprimida al eje del armado de tracción. Ahora aquí no entraremos en detalles de cálculo: solo aportar un concepto sencillo, el de ductilidad. Pues bien, si este coeficiente es inferior a 0,26, la rentabilidad de la solución con CFRP es óptima; si está entre 0,26 y 0,45, es buena, y si es superior a 0,45, no vale la pena: iremos añadiendo capas y capas de CFRP y no conseguiremos lo que queríamos.

Esto también se puede explicar desde el diagrama de dominios de deformación, pero creo que no vale la pena que lo hagamos ahora. Lo que entiendo que debe quedar claro es que no siempre es rentable pensar en reforzar una sección con CFRP. Normalmente, las famosas vigas planas que tan de moda estuvieron en las estructuras de los años setenta, suelen tener este factor muy alto y, por tanto, no suelen ser un buen objeto de refuerzo, y por la misma razón, tampoco las losas o forjados de poco canto.

¿Puede resolver la deformación?
Muy a menudo hay técnicos que piensan que un refuerzo con CFRP puede resolver el tema de vigas o placas deformadas o que previsiblemente se deformarán cuando entren en carga según las previsiones de proyecto. Pues no: el refuerzo con CFRP a flexión no puede resolver este problema. ¿Por qué? Porque la deformación depende básicamente de la inercia de la sección, y el incremento de inercia que puede aportar un laminado de 1,2 mm de grosor o de 2 mm, como mucho, es inapreciable.

¿Cómo trabaja?
Básicamente, como suplemento de armado a tracción. Sea por la razón que sea, hay secciones que se han quedado cortas en cuanto al armado a tracción, o por errores de proyecto y/o ejecución, o bien porque se estudia la posibilidad de aumentar las cargas (solicitaciones) para las que estaba previsto el elemento estructural en cuestión.

El laminado de refuerzo trabaja muy bien a tracción, y este aspecto es el que se debe aprovechar. Tiene un módulo de deformación (E_r = 1,65 E5 N/mm²) relativamente igual (algo inferior) al del acero (E_s = 2 E5 N/mm²), lo cual quiere decir que la relación tensión/deformación de ambos es relativamente parecido. Ahora bien, mientras que el acero mantiene la elasticidad (proporción entre tensión y deformación) siempre y cuando la deformación no llegue al 2 ‰, y a partir de esta deformación «plastifica» (se mantiene la deformación sin incremento de tensión) hasta una deformación del 1 ‰ en que se produce la ruptura (tenemos, por tanto, un tramo de «plastificación»), la CFRP, que trabaja conjuntamente con el acero y que se deforma como el acero a medida que entra en carga, se mantiene en zona elástica a lo largo del tramo en el que el acero plastifica.

Cuando se calcula el refuerzo, se fijará el límite conveniente de deformación de la fibra de carbono: normalmente entre el 6 y el 8 ‰: con esta deformación, la fibra trabaja cómoda con respecto a su tensión de tracción y el acero está dando de sí todo lo que puede: es decir, se aprovecha al máximo su potencialidad de trabajo a tracción porque está en zona plástica. Evidentemente, no podemos superar estos límites de deformación porque entonces provocaríamos la ruptura del acero, que dejaría de trabajar, y debería hacer todo el trabajo la fibra.

No pretendo entrar en temas de cálculo, que ahora no vienen al caso, pero sí decir que todo se va resolviendo con las clásicas ecuaciones de equilibrio del hormigón armado, añadiendo al huésped invitado, que es la fibra de carbono. En la figura 03 también puede verse el planteamiento de las ecuaciones de equilibrio.

¿Qué pasa con la RF?
Como decíamos más arriba, la temperatura excesiva afecta a la resina expoxídica que une la fibra con el apoyo de hormigón. A 45 ºC se considera que la resina deja de trabajar y, por lo tanto, la fibra se desprende del hormigón. Dado que en caso de incendio no hay manera de conseguir una protección adecuada y proporcionada para salvar el inmenso salto térmico, se debe menospreciar la colaboración de la CFRP: la sección de hormigón deberá trabajar sola. Como decíamos más arriba, hay que verificar la suficiencia del Momento Último (M_u) de la sección para hacerse cargo de las solicitudes en situación accidental de incendio.

¿Cuál es el tema más delicado?
Refiriéndonos al cálculo (dejo de lado temas del buen hacer constructivo), probablemente el tema más delicado es el del anclaje del refuerzo: dónde empieza y hasta dónde tiene que llegar. Hay muchos estudios y experimentación al respecto y, en consecuencia, varias teorías hechas a partir de ensayos recogidos en fórmulas empíricas.

De hecho, este también es un tema controvertido en el caso del anclaje de las barras de acero. Pero, en este caso, la normativa fija unos criterios en función del diámetro (sección) del redondo y de su posición, y de si el anclaje se hace por prolongación o con pliego (o ambas a la vez), y el punto a partir del cual se debe empezar a considerar la longitud de anclaje (normalmente, media sección más allá del lugar a partir del cual ya la barra no es necesaria: esto se resuelve gráficamente en el diagrama de momentos flectores circundantes). En el caso de las barras metálicas, no se tiene en cuenta la tensión real a la que trabajan, sino que siempre se considera el máximo al que pueden trabajar. En cambio, en el caso de los laminados de CFRP, no es así: se calcula a partir de la tracción real. No se calcula, por lo tanto, a partir de la sección del laminado, sino de la tensión a la que trabaja en cada caso. Y se calcula a partir del punto en que ya no trabaja por causa de la solicitud del momento flector.

¿Cuáles son las causas habituales de quiebra del refuerzo CFRP?

Esto se puede ver en la figura 04. Creo que no hay que comentar todos los casos. Solo quiero remarcar lo habitual que es el conocido como rip-off que se produce en la zona de anclaje del laminado, debido a que la tracción provoca una tensión rasante en la parte más débil del hormigón, que es la que está en contacto con el armado interno a tracción, provocando el desprendimiento del hormigón de recubrimiento. ¿Por qué sucede esto? Porque la longitud de anclaje es insuficiente. En el caso del gráfico se ve que el laminado llega hasta el pilar, pero, a pesar de tener toda la longitud posible, no es suficiente. ¿Cómo se debería haber resuelto este caso? Estribando transversalmente el laminado con laminados en U, o bien con anclajes metálicos que perforaran el laminado. Esta solución conllevaría el refuerzo del laminado con otros laminados atornillados con resina y con las fibras transversales. Algunos fabricantes, suministran laminados de varias capas longitudinales/transversales para poder resolver estos casos cuando procede.

Evidentemente, y a partir de las fórmulas empíricas más verosímiles, se calculará esta longitud de anclaje para asegurar la eficacia del refuerzo.

REFUERZO A COMPRESIÓN

¿Por qué es necesario reforzar un pilar?

Nos podemos encontrar en el caso de que, una vez hormigonado, las probetas en laboratorio hayan dado resultados inferiores a los requeridos, o bien que se prevé hacer una reforma y el elemento tenga que soportar más carga y nuevas solicitudes. Antes de pensar soluciones a base de empresillados metálicos o de recrecidos con nuevo armado y nuevo hormigonado, que conllevarían un incremento de la sección, vale la pena estudiar la posibilidad de resolver el tema con tejido de fibra de carbono que, como sabemos, trabaja muy bien a tracción y solo a tracción.

¿Cómo funciona?
Funciona como el fajado de nuestros castellers, que ciñe con cierta tensión su cuerpo para afianzar la columna vertebral y la musculatura pertinente. ¿Qué hace la faja? Permitir incrementar con seguridad la capacidad de carga que deberá soportar el casteller o la castellera: mejor dicho, sus columnas vertebrales y su musculatura.

Recuerdo la teoría clásica de compresión. Si consideramos un elemento cualquiera prismático, de sección rectangular o cuadrada, circular o elíptica y de una determinada longitud, en el momento en que lo comprimimos en sentido longitudinal, se acorta, aunque sea un poco. Pero para poder acortarse debe poder ensancharse en sentido transversal. Hay, por tanto, una ley de proporción para cada material entre el decremento de longitud y el incremento de sección transversal al ser sometido a una carga de compresión. Esta relación viene condicionada por un coeficiente conocido como de Poisson. Dicho de otro modo: al comprimir en sentido longitudinal un elemento, se activa el coeficiente de Poisson.

¿Qué pasa si yo constriño transversalmente la sección con algún elemento adecuado? Que para conseguir la misma deformación transversal deberé hacer mucha más fuerza en sentido longitudinal. De hecho, esta es una de las funciones del estribado interno de un pilar de hormigón: los estribos confinan, constriñen el hormigón. Pues bien: podemos conseguir el mismo efecto con un vendaje externo del pilar hecho con fibra de carbono.

¿Tiene importancia el tipo de sección?

En este caso, debemos fijarnos en la figura 05. Efectivamente, el tipo de sección tiene mucha importancia. ¿Cuál sería la sección ideal de cara a optimizar la aplicación del vendaje con fibra? Sin duda, la sección circular, porque el coeficiente de Poisson se activa radialmente en toda la sección generando una tracción uniforme (tangencial) a la sección del tejido que se aplique.

En segundo lugar, la sección cuadrada, y en tercer lugar, la sección rectangular. Ahora bien, teniendo en cuenta que las tensiones se concentran en los vértices, si son ángulos rectos vivos, teóricamente la tensión es infinita, y en la medida en que los vamos redondeando, el efecto Poisson se va distribuyendo cada vez más en una sección más grande y, por tanto, el vendaje es más eficaz.

En el caso de secciones rectangulares, a medida que la relación entre la longitud de caras aumenta, va disminuyendo la eficacia del posible refuerzo con fibra. Evidentemente, todo esto se calcula, pero ahora no quiero entrar en cálculos, aunque sí insistir en que en el caso de las secciones rectangulares o cuadradas, la incorporación del dato del radio de curvatura es esencial.

¿Qué nos encontramos en muchos casos de pilares hechos hacia los años sesenta (y a veces, también en la actualidad) en la que no se controlaba demasiado el recubrimiento? Que el armado no está centrado en la sección del pilar y entonces no se pueden redondear previamente con el mismo radio de curvatura las cuatro aristas. A veces se puede resolver el problema haciendo un recrecido sin armar de la sección con hormigón/mortero autonivelante que permita optimizar la forma de la sección.

¿Qué se puede conseguir?
Como decía más arriba, lo único que podemos conseguir es un incremento de la capacidad de trabajo del hormigón debido a su confinamiento. En el caso más favorable de pilares de sección circular, podemos llegar a un 25 % de incremento de la resistencia del hormigón; en el caso de pilares de sección cuadrada, hasta un 20 %, y en el caso de pilares rectangulares, depende de la relación entre la cara larga y la corta: quizás un 10 % o un 15 %. Todo esto se debe calcular, evidentemente. Ahora bien, una vez conseguido este aumento, ya se puede evaluar el pilar reforzado en función de los nuevos requisitos. Supongamos que es un pilar circular de los años sesenta de hormigón F_ck = 17,5 N/mm², que una vez envuelto en CFRP ha incrementado su resistencia en un 25 %, pues sería como si este pilar hubiera sido hecho con hormigón F_ck = 22 N/mm².

Ahora debo plantear un tema más discutido, sobre la resistencia real del hormigón. Si nos consta que el proyecto y la obra se hizo con un determinado tipo de hormigón y que, por lo tanto, conocemos la resistencia característica, esto no quiere decir que la resistencia real del pilar en cuestión sea la característica. Efectivamente, podría ser inferior, pero también podría ser superior. ¿Por qué? Porque el envejecimiento del hormigón puede mejorar su capacidad de trabajo a compresión y porque, muchas veces, en obra, para asegurar el tiro o para avanzar la fecha de desencofrado, se pedía un hormigón de resistencia característica superior a la prevista en el proyecto. Por ello, antes de proyectar un refuerzo con CFRP es muy conveniente extraer probetas y hacer ensayos que permitan fijar la resistencia de origen, porque esta será la que realmente se incrementará con el fajado de CFRP.

UNA GUÍA PRÁCTICA

En el año 2014, el Institut d’Estudis Estructurals (IEE) de la Asociación de Consultores de Estructuras (ACE), con la participación de cuatro empresas asociadas a la ACE como socios protectores (BASF, MAPEI, PROPAMSA-BETEC, SIKA), redactaron una guía, entendida como libro blanco y titulada La fibra de carbono en refuerzo de estructuras de hormigón. Yo mismo fui el coordinador del equipo de redacción. Por cierto, las figuras de este artículo están sacadas de la guía.

¿Por qué una guía?
La razón es sencilla. Porque no hay una normativa oficial sobre este producto, lo que genera problemas a la hora de justificar su uso, tanto de cara a la Administración como a las aseguradoras.

Por otro lado, cada empresa fabricante de fibra y de resinas tenía sus criterios de cálculo, de diseño y de colocación como resultado de su propia experiencia y a partir de la investigación de la propia empresa o hecha en varias universidades. Fue en Construmat de 2011 cuando la ACE se reunió con los representantes de las cuatro empresas mencionadas para hacer la propuesta de redactar una guía que unificara criterios tanto de cara al diseño como al cálculo de los refuerzos con fibra de carbono. Una guía que pudiera ser referente técnico solvente.

¿Cuál es el contenido?
La guía tiene dos partes: la primera es la guía de diseño, en la que se recoge todo lo que hay que saber referente a los materiales, diseño, control y puesta en obra. Esta primera parte interesa a todos los técnicos que deban emplear CFRP: proyectistas, contratistas y jefes de obra, dirección de obra, control de calidad, etc.

La segunda parte es la guía de cálculo. En ella se desarrolla el proceso de forma pedagógica y fácil de seguir por cualquier técnico con un conocimiento básico de cálculo estructural. Se hace todo a partir de un ejemplo concreto que, a medida que avanza la explicación, se va concretando en la entrada de datos y resultados de cálculo. Está pensada para aquellos técnicos que tengan que diseñar y calcular el refuerzo, pero también está recomendada para todos los que quieran aproximarse a saber cómo funciona la CFRP y el porqué de todo ello.

A modo de conclusión
La exposición que he ido haciendo pretende dar respuesta a muchas preguntas que algunos técnicos me han hecho desde que publicamos la guía, en las obras que he realizado aplicando esta solución, en encuentros más informales o en jornadas técnicas en que la hemos presentado: la UPC, ARPHO Sevilla, Torroja de Madrid, etc.

En el ACE estamos preparando un programa de cálculo de refuerzo de pórticos de hormigón. Esperamos que pronto podamos presentarlo y ponerlo a disposición de los técnicos interesados. Mientras tanto, sin embargo, disponemos de hojas de cálculo Excel fáciles de utilizar y que están a disposición de todos los que estén interesados.

Pienso que la CFRP es una solución muy buena para resolver problemas de refuerzo estructural y que, con un buen diseño y aplicación, deviene rentable a pesar de que el coste de los productos, a primera vista, pueda parecer excesivo.

Josep Baquer Sistach

És arquitecte tècnic i llicenciat en Teologia; consultor de l’Associació de Consultors d’Estructures (ACE). Professor de la URL (professor invitat en màsters i postgraus) i de l’Institut d’Estudis Estructurals (IEE). Autor de projectes parcials d’estructures de molts centres comercials. Ha coordinat la publicació del monogràfic “La fibra de carbono en refuerzo de estructuras de hormigon” (IEE).

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu Anàlisi d'obra Caateeb Edifici patrimonial Entorn viari Mercat Sagarra Paradistes reconstrucció rehabilitacio restauració arquitectònica Santa Coloma de Gramanet Volum prismàtic

Un bany de llum al Mercat Sagarra

Un mercat no és un edifici, és un lloc d’intercanvi. Per intervenir-hi cal anar molt més enllà de l’arquitectura. Aquest projecte va aportar la necessària significació a un edifici modest que ha esdevingut referent patrimonial de la història de la ciutat.

Escrit per Jordi Olivés i Cristina Arribas - 11 de febrer de 2019

FITXA TECNICA
Nom de l’obra: Remodelació del Mercat Sagarra
Ubicació: Plaça d’en Ferran de Sagarra de Santa Coloma de Gramenet
Promotors: AMB (Àrea Metropolitana de Barcelona) / Ajuntament de Santa Coloma de Gramenet
Autora del projecte: Blanca Noguera (arquitecta – AMB)
Col·laboradors del projecte: Albert Dalmau (arquitecte tècnic – AMB), Manuel Arguijo y Asociados (estructures), Mur-Garganté, Arquitectos Asociados (instal·lacions), Vera Kolina (arquitecta – AMB), Marta Juanola, (control de qualitat – AMB)
Directora d’obra: Blanca Noguera
Directors d’execució de l’obra: Albert Dalmau
Coordinadora de seguretat i salut: Raquel Dopico (UTE CSS AMB)
Constructora: Grupmas Edificació
Cap d’obra: Ramon Batlle
Principals industrials: Velme,Teules 2001, Groc grup àmbit, Estructures muntatges soldadures js, Metalisteria sabinox, Fainsaltec
Data d’acabament: 2014

Un mercat no és un edifici, és un lloc d’intercanvi. Almenys això és el que diu el diccionari en la seva definició. Per intervenir-hi doncs, caldrà anar molt més enllà de l’arquitectura. Això queda més clar en altres països, on els mercats són a l’aire lliure, i es fa palès que l’intercanvi, l’activitat, les relacions humanes en són protagonistes per sobre de qualsevol carcassa.

El mercat fou el primer punt de trobada de la humanitat intentant solucionar per mitjà del comerç, allò que abans s’aconseguia a través de l’enfrontament. Tant des d’un punt de vista tangible com intangible, els mercats solen tenir un origen històric i un emplaçament dins els nuclis històrics de les poblacions, formant part intrínseca de la vida social i econòmica de la ciutat i formant part dels seus referents patrimonials i identitaris, donant moltes vegades lloc a edificacions que, a més d’aportar un important valor arquitectònic, n’han condicionat i vertebrat l’urbanisme de l’entorn.

Tot i que a molts països europeus els mercats oberts i fixos van desapareixent o perdent força, no és el cas dels països del Mediterrani, on encara es desenvolupen com a activitat central en la vida comercial de les ciutats. El mercat, doncs, tipològicament és l’”edifici” on el concepte d’espai públic es porta al límit, una plaça envoltada de parets i coberta per una teulada.

La rehabilitació del mercat Sagarra de Santa Coloma de Gramenet no ha estat una excepció.

Els mercats municipals de Santa Coloma de Gramenet (Fondo, Sagarra i Singuerlin) estan desenvolupant des del 2007 un Pla de Dinamització que es tradueix en tot un seguit d’actuacions que intenten promocionar aquests recintes. El temps transcorregut i les noves necessitats n’han fet necessari remodelar-los.

El Mercat Sagarra de Santa Coloma fou inaugurat el juliol de 1934 i és el més antic dels mercats del municipi. Està situat “a la plaça” de Ferran de Sagarra, al sud del centre urbà de Santa Coloma. El 20 de novembre de 2014 va tornar a obrir les seves portes, després d’un procés de remodelació que s’iniciava a l’agost del 2013. L’objectiu era que es pogués trobar el gènere de sempre i propi d’un mercat, però en un edifici renovat i actualitzat en altres aspectes. Calia doncs, mantenir el concepte tradicional de mercat de producte fresc.

A banda de la recuperació patrimonial i arquitectònica tot adequant l’estructura i les instal·lacions als temps actuals, també s’intervé en la millora de les instal·lacions logístiques (emmagatzematge, càrrega i descàrrega, brossa, etc.) per adequar-lo a les necessitats d’avui.

Es va respectar la façana i la volumetria de l’edifici que estaven protegides pel catàleg de Patrimoni del Municipi i es va fer un buidat de la totalitat de l’interior. Es tractava de posar en valor el contenidor original, introduint totes les prestacions necessàries per un mercat actual. El nou equipament es desenvolupa en 3 nivells d’ús: planta soterrani per a magatzems, serveis i instal·lacions, planta baixa diàfana per la sala de mercat i planta primera per a sala de reunions i altres espais per a instal·lacions lleugeres.

Mer anys 50 vista del mercat i del carrer del mercat, a l’esquerra l’escola de les dominiques, la farmacia alcoverro, al fons es pot veure l’església, en primer terme el bar del mercat amb les taules al carrer

Mer 1933 Alcalde Pere Pla, Antonio Pujol i Doctor Badia Davant Mercat Sagarra

Catedrals sense plaça

Vista aèria del mercat ocupant la plaça.

Es tracta, com és habitual, d’un edifici aïllat, de volum prismàtic i allargat format per planta baixa, planta pis i soterrani, ocupant l’espai de la plaça on es situa. Aquest tret, el fet d’ocupar la plaça, fa que l’edifici es converteixi, en el seu interior, en la mateixa plaça. Un buit interior que correspondria al buit exterior de la plaça si aquest no hi fos. Hi ha alguns exemples on aquest fet succeeix i la sensació espacial en entrar en tots ells és la mateixa. Primerament, des de l’exterior, ens pot inundar una sensació estranya, que, sense arribar a ser claustrofòbica, ens pot transmetre sensacions de certa mancança d’espai, de marge visual i de perspectiva de l’edifici protagonista, ja sigui un mercat, una catedral, un auditori o una estació. Són tipologies d’edificis que, per regla general, es situen en una plaça adjacent que els dignifica, els ofereix una presència, una façana principal, una perspectiva, encara que sigui per fer la foto.

En el cas del mercat Sagarra, com en alguns altres que mostraré, això no succeeix:

Un cas límit i d’ocupació del buit literal seria el Mercat de Sant Antoni de Barcelona. Si ens fixem bé, comprovarem que la forma de la seva planta coincideix exactament amb el buit que resta entre els xamfrans de quatre illes de l’Eixample, d’on parteixen els quatre braços, coincidents amb els quatre carrers.

Relació buit – ple ben clara i inversa: el buit és el ple i el ple és el buit.

Coordinació exemplar

Si hi ha una tasca exemplar i complexa en el projecte del Mercat Sagarra, és la coordinació. La doble coordinació entre les obres de reurbanització dels carrers de l’entorn del mercat o les de l’execució interior de les parades, que cada paradista realitzava, amb les pròpies obres de rehabilitació del mercat. El mercat entrava dins d’una operació conjunta més àmplia.

Durant el procés de les obres, la direcció facultativa va mantenir reunions amb els tècnics municipals i els concessionaris de les parades, per atendre les singularitats de cadascuna

Parades: el cor del mercat

El diàleg amb els paradistes, durant el procés de les obres va ser molt important i amb molt de pes. De fet, l’ordre i situació d’aquestes ja els venen donades en el procés projectual: tenen lògiques pròpies. Pel disseny de les parades, hi ha una fase primera i bàsica realitzada pels autors del projecte. Una estructura bàsica de la marquesina modulada segons dimensions pactades, amb el subministrament d’aigua, llum i connexions a la xarxa de sanejament. Es van pactar un tipus de persianes idèntiques per a tots i uns sostres de planxes d’acer galvanitzat. Es condicionen la disposició dels rètols i els revestiments dels ampits.

Durant el procés de les obres, la direcció facultativa va mantenir reunions amb els tècnics municipals i els concessionaris de les parades, per atendre les singularitats de cadascuna per tal d’incorporar les necessitats.

Els mercats són els llocs urbans on els comerciants es col·loquen estratègicament, i aquest és un tret clau en l’anàlisi prèvia a la intervenció. El mercat es climatitza en funció de l’usuari. Pensem doncs en un interior on els clients no es treuen abrics i on, per tant, no caldrà arribar a temperatures de confort d’altres interiors.

Vista interior del mercat de sagarra amb la nova imatge i l’activitat tradicional de sempre

Nou horitzó pels mercats, noves respostes

Quins són els desafiaments que té la política de mercats actualment? Com afecta el turisme als mercats? Cal aparcament? La restauració n’ha de ser protagonista?

Siguin quines siguin les respostes, el que és cert és que l’oferta comercial no dura tant com l’edifici, per tant, l’equipament ha d’estar preparat per a això, amb programes més tous i flexibles.

D’exemples d’intervenció en antics mercats a casa nostra, atès que posseïm una xarxa única al món de mercats públics, n’hi ha molts. Ens trobem en un moment en què hi ha un cert risc de «desfiguració» disfressada de transformació necessària dels mercats. Un exemple seria el Mercat de San Miguel, a Madrid, on han desaparegut les constants vitals de mercat i més aviat apunta a una mena de passarel·la

gastronòmica on la restauració està per sobre de la venda del producte fresc.

Pel que fa al Mercat Sagarra, a la nit, l’edifici s’il·lumina. Malgrat sigui un edifici sense activitat durant la franja horària nocturna, serà una llanterna per l’entorn que l’envolta.

El mercat sembla tenir la propietat de la fluorescència: de dia, un bany de llum xopa totes les superfícies, els productes, paradistes, usuaris… de nit, amb el silenci i la calma nocturna, roman ple de tota l’activitat diürna, del bany de llum que ha rebut… i ho retorna tot fins que torna a sortir el sol i el mercat torna a obrir les seves portes i la seva ànima.

La posada en valor
d’un edifici de referència a la ciutat

L’edifici, construït el 1934, s’aixeca en una finca que la família Sagarra va vendre a l’Ajuntament. D’aquest fet provenen els noms de l’entorn del mercat, que es troba intercalat en l’anomenat carrer Sagarra, conformant una plaça del mateix nom a la qual hi concorren transversalment els carrers de Sant Josep, Sant Ramon i Sant Ignasi, que corresponen als noms dels tres fills de Ferran de Sagarra.

El projecte ha aportat la necessària significació a un edifici modest que de sempre ha esdevingut referent patrimonial de la història de la ciutat. Una obra molt acurada, sense estridències, en harmonia amb el context, i que ha posat en valor un equipament que havia quedat obsolet, aportant qualitat i resolent l’operativa i funcionalitat conforme a les exigències actuals.

Situació de centralitat i encreuament de camins

La rehabilitació del mercat s’ha desenvolupat en paral·lel amb la renovació de l’entorn viari proper i la nova ordenació de l’Avinguda de la Generalitat, una zona d’alta centralitat i densificació. L’avinguda ha estat històricament un eix estructurador de creixement urbà, essent la via de comunicació que creuava el nucli antic en l’eix Sant Adrià – La Roca. D’altra banda, la directriu longitudinal del mercat segueix la traça del carrer Sagarra, que en plànols urbanístics de l’època apareix que s’havia de perllongar per confluir amb l’emplaçament de l’església major, el nou temple que va marcar l’expansió del poble a les primeres dècades del segle XX.

Les obres d’urbanització, executades en paral·lel per la mateixa Amb, han significat una notable millora de la qualitat urbana, en la pavimentació, l’enllumenat, i la renovació de les xarxes de serveis. La nova pavimentació de la plaça elimina la calçada i defineix una plataforma única que emfatitza la presència aïllada de l’edifici del mercat.

Una obra molt acurada, sense estridències, en harmonia amb el context, que ha posat en valor un equipament que havia quedat obsolet, aportant qualitat i funcionalitat

Rehabilitació integral i conservació de la façana

Les imatges mostren diferents moments del procés d’execució de les obres així com els materials que han estat utilitzats

La intervenció conserva estrictament la composició i essència de l’edifici antic, una construcció austera, de planta rectangular, tancaments de fàbrica ceràmica i coberta a dues aigües acabada amb teula plana, amb lluernes per a entrada de llum natural.

Els treballs es van haver de planificar en ordre seqüencial d’intervenció i de manera que la construcció no quedés desestabilitzada. Primer van ser el buidat dels components no estructurals, revestiments de coberta, i treballs especials de retirada d’elements de fibrociment. Seguidament es va fer l’estintolament de la façana amb contraforts provisionals d’entramat metàl·lics i a partir d’aquí el buidat i construcció de les noves estructures.

Les parets de façana es van estintolar sobre nous fonaments amb micropilons i sobre els murs enterrats, en una operació simultània amb l’excavació del nou soterrani que ocupa la meitat de la planta, on s’allotgen els magatzems dels paradistes, la recollida de residus, i altres cambres de serveis de les instal·lacions. Les operacions de murs i fonaments es van executar mitjançant bermes i actuant sobre trams alterns, per dames o bataches, per no descalçar la façana.

El desnivell de la plaça fa que el soterrani tingui accés directe des de la rasant de carrer per la façana Sud, on es troba la sortida de residus i l’estació transformadora, mentre que la façana oposada de l’extrem Nord es produeix l’accés del public a peu pla a nivell del mercat.

Obra d’alta complexitat

Les obres d’intervenció han sabut conservar bona part de l’estructura així com l’essència de l’edifici original

L’import de la rehabilitació es refereix a l’equipament complet per posar en funcionament, amb totes les àrees i serveis generals, però sense el condicionament de cada parada, que va a càrrec de l’adjudicatari. Prenent els imports PEM de projecte s’observa la distribució del pressupost en quatre grans lots que concorden amb la incidència dels treballs i que, en ordre d’incidència econòmica decreixent, corresponen a: l’estructura (per a una gran nau què es refà totalment), les instal·lacions (equips i traçats per al desenvolupament de l’activitat), el condicionament interior (la distribució i acabats), i el sistema envoltant (que repara la façana i coberta existent).

Els treballs de consolidació estructural, fonamentació i estructura, representen ja 1/3 (33%) del pressupost (522€/m2), que si s’afegeix els enderrocs i moviments de terres s’eleva gairebé al 40%. Les instal·lacions influeixen en un 25% (412€/m2), d’entre elles amb major incidència l’electricitat (6%), la climatització (5%) i les connexions de companyia (4%). Les divisòries i acabats signifiquen un 20%, i engloben revestiments (4.5%), pintures (3.5%), paviments (3%), serralleria (3%), fusteries (2.6%) i divisòries (2.4%). El sistema envoltant consumeix un 11.5% del cost, repartit entre la nova coberta i la rehabilitació de la façana.

Pel que fa a l’import total de pressupost, la ràtio de cost de construcció resulta de 1.598 €/m2 construït total, per a una obra de rehabilitació integral d’alta complexitat. La repercussió de la inversió efectuada sobre el nombre de parades resulta de 105.814€/parada.

Els Sagarra

La memòria dels Sagarra apareix en diverses referències a la ciutat de Santa Coloma de Gramenet. Als inicis del segle XX, Santa Coloma era una vila rural on la família Sagarra passava llargues temporades a la seva finca de la Torre Balldovina, i el seu testimoni ha persistit fins a l’actualitat en diversos àmbits. El pare, Ferran de Sagarra (1853-1939), historiador i heraldista, va organitzar les primeres excavacions del poblat ibèric del Puig Castellar després de posar en valor les troballes de ceràmica efectuades per Mn. Palà en aquest cim. Va donar terrenys per construir l’escola de les Dominiques i per a l’eixamplament del cementiri vell, on es conserva un panteó de la família en què s’hi enterrà la seva esposa Filomena de Castellarnau.

El nom de la saga
El mercat Sagarra i el carrer de Sagarra també adopten el nom de la saga familiar, i l’escola Ferran de Sagarra pren el nom de l’historiador. El fill, l’escriptor Josep M. de Sagarra (1894-1961) va deixar reflectit a la seva obra la influència de les llargues estades a la vila, en la manera de veure la seva
gent i en el seu apropament a la natura. L’actual teatre municipal agafa el nom del poeta i dramaturg.

Jordi Olivés

Arquitecte tècnic col·legiat número 7240.

Cristina Arribas

PUBLICITAT

Actualitat

L'Informatiu Aerotèrmia arquitectura Caateeb FBG Gestió de projectes PMC PRI Recuperació inversió SPMC Tecnologia viabilitat econòmica

Anàlisi cost-benefici de les estructures intel·ligents

L’objectiu d’aquest article és fer l’anàlisi cost-benefici de les estructures intel·ligents, per avaluar si el seu ús és factible des d’un punt de vista econòmic.

Escrit per Félix Ruiz, Ariadna Llorens i Pau Martí - 4 de febrer de 2019

Quan es pensa en un element constructiu de formigó armat, s’associa clarament a un ésser inanimat, de la mateixa manera que una pedra també s’associa a un ésser inanimat. Però, i si fos possible dotar aquest element de formigó armat, aquest ésser inanimat, d’un sistema nerviós que li permetés transmetre dades sobre el seu estat de salut (fissuracions, deformacions, humitats, carbonatació, oxidació, etc.)? I si això pogués realitzar-se amb tota l’estructura d’un edifici?

Això aportaria clarament beneficis importants, atès que facilita significativament el manteniment dels edificis i permet detectar precoçment les patologies existents. Explicat així, sona en certa manera a ciència ficció, però no ho és en absolut.

En un article anterior publicat en aquesta revista (Ruiz i Llorens, 2012), ja es va posar de manifest la possibilitat tècnica de dotar d’un sistema nerviós les estructures dels edificis, i com de beneficiós resultaria aplicar aquestes tecnologies. El concepte bàsic explicat era dotar l’estructura d’uns sensors (en especial continus i de fibra òptica), de manera que l’estructura quedava dotada d’un «sistema nerviós» i era capaç de transmetre dades d’interès sobre el seu estat de salut (deformacions, fissuracions, oxidacions, etc.). En l’article esmentat també es posaven alguns exemples de l’ús d’aquesta tecnologia i de la seva recerca científica al Departament d’Enginyeria de la Construcció de l’Ets d’Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona.

Tot el que hem explicat queda emmarcat clarament , atès que si aquesta tingués un cost d’implantació als edificis molt elevat, molt superior a qualsevol estalvi posterior que pogués repercutir, quedaria clar que no seria viable aplicar la proposta als edificis de manera generalitzada, sinó només en algun cas puntual per al seu estudi científic.

Per tant, l’estudi ha de ser del tipus cost-benefici, tal com es denomina en el camp de l’economia aplicada. En aquest estudi cal analitzar, d’una banda, quin és l’increment de cost inicial que suposa la implementació de la proposta, i de l’altra, cal avaluar quin és l’estalvi de diners al llarg del temps que suposa l’aplicació de la proposta, la qual cosa permet establir el període de retorn de la inversió inicial i a partir de quin moment poden esperar-se’n beneficis nets.

L’objecte d’aquest article és precisament fer l’anàlisi cost-benefici de les estructures intel·ligents, per avaluar si el seu ús és factible des d’un punt de vista econòmic. El que s’exposa és un resum de la línia de recerca feta l’any 2015 entre Neàpolis (centre tecnològic que pertany a l’ajuntament de Vilanova i la Geltrú i que té com a algunes de les seves prioritats la recerca, la innovació tecnològica, l’emprenedoria i la col·laboració amb la universitat), l’Eps d’Enginyeria de Vilanova i la Geltrú i l’Ets d’Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona (Departament d’Enginyeria de la Construcció). Aquesta recerca es va dur a terme en el marc d’un projecte Eps (European Project Semester), desenvolupat en anglès, en el qual van participar 4 estudiants estrangers d’enginyeria en fase de projecte final de carrera, que eren dels països següents: Alemanya (2), França i Holanda.

En cas que es demostri de manera consistent que la proposta és aplicable tècnicament (la qual cosa, com ja hem esmentat, s’ha demostrat en recerques fetes a Catalunya), i que és interessant econòmicament, perquè el període de retorn de la inversió inicial és atractiu i el volum de beneficis nets que se’n poden obtenir és significatiu, implicaria que seria d’interès aplicar aquestes tecnologies al conjunt dels edificis, tant als existents com als de nova construcció. D’aquesta manera es contribuiria a millorar la qualitat i el funcionament dels edificis durant la seva vida útil, estalviant diners, i per tant contribuint a millorar la qualitat de vida de la societat i a crear un entorn més sostenible, eficient i respectuós amb el medi ambient.

Metodologia

Imatge de l’església de Sant Antoni Abat

Per fer aquest treball de recerca, s’han seleccionat dos edificis per fer la proposta de sensoritzar-ne les estructures (principalment mitjançant l’ús de fibra òptica), calcular el cost d’implementar i mantenir aquesta tecnologia, i estimar l’estalvi de diners que suposa aplicar aquesta tecnologia a l’hora de fer el manteniment preventiu de l’estructura. O en altres paraules, estimar l’estalvi de diners que suposa fer el manteniment preventiu de l’estructura utilitzant sensors, comparat amb fer el manteniment preventiu de l’estructura sense sensors (és a dir, com es fa actualment, mitjançant inspeccions periòdiques, etc.).

Per tal que l’enfocament sigui al més ampli possible, els dos edificis escollits per fer-hi l’estudi són molt diferents entre ells, tant pel que fa a la tipologia constructiva, el tipus d’estructura, l’edat, els materials, etc. Així, un dels edificis triats ha estat l’edifici de Neàpolis (vegeu la figura 1), construït l’any 2007 (amb estructura de formigó armat, forjats reticulars, etc.). I l’altre, l’església de Sant Antoni Abat (vegeu la figura 2), construïda l’any 1693, (amb estructura de parets de càrrega de pedra, contraforts, arcs i voltes, etc.). Els dos edificis s’ubiquen a Vilanova i la Geltrú.

Tipus de sensors

Un dels primers passos de la recerca ha estat estudiar els diferents tipus de sensors que hi ha, per tal de triar els que siguin més idonis per a la recerca feta. Com una primera aproximació general, podem classificar els sensors tal com es presenta a la taula 1, on també es visualitzen les dades que mesuren cada tipus de sensor (Lau et al., 2002).

[table id=61 /]

D’acord amb la distribució espacial dels valors mesurats dels sensors de fibra òptica (Fos), el sensor pot ser classificat en tipus diferents.

1. Sensor de punt
El mesurament amb sensors de punt es duu a terme només en un únic punt de la fibra.

2. Sensor integrat
El mesurament amb sensors integrats fa una mitjana d’un paràmetre físic al llarg d’una secció concreta de fibra i proporciona un valor únic.

Figura 3. Funcionament dels Fibre Bragg Gratings (FBG)

3. Sensor multiplexat

El mesurament amb sensors multiplexats es defineix per un cert nombre de punts fixos i discrets al llarg d’un sol cable de fibra òptica. L’exemple més comú són els multiplexats fiber Bragg gratings (FBG).

4. Sensor distribuït
El mesurament amb sensors distribuïts pot fer-se en qualsevol punt al llarg d’una fibra òptica amb el sistema de mesurament basat en la dispersió (de la llum o de qualsevol altra radiació electromagnètica) de Rayleigh, Raman o Brillouin.

Per a aquesta recerca només són útils el tercer i el quart sensor. Si es compara amb el sensor multiplexat, un avantatge del sensor distribuït és el fet que no és necessària una definició prèvia de la localització dels sensors. No obstant això, en aquest estudi hem determinat les posicions adequades on han d’ubicarse els sensors en cada un dels dos edificis, per obtenir dades representatives. El cost més elevat dels sensors distribuïts va motivar que en aquest estudi s’optés pels sensors multiplexats.

Els denominats fiber Bragg gratings (Fbg) són similars a miralls molt petits (que formen una mena de reixeta) creats en una fibra òptica mitjançant un làser. Així, petites parts de fibra es transformen en sensors de fibra òptica capaços de detectar dades de l’entorn local al voltant d’aquestes zones.

Per a la detecció s’envia llum blanca a través de la fibra i les reixetes estan disposades per reflectir determinades longituds d’ona i transmetre les altres al llarg de la fibra. Una dada d’interès com la deformació es pot determinar a partir de la longitud d’ona reflectida des de cada reixeta. Això significa que cada sensor està relacionat amb un color determinat de la llum blanca i el reflecteix. Si hi ha petits canvis, el color serà diferent i el dispositiu pot convertir aquesta informació en dades analitzables. La figura 3 mostra aquest fenomen.

En el nostre treball de recerca, vam seleccionar com a Fbg el sensor denominat «fos4strain» (vegeu la figura 4). Aquest sensor és immune a les interferències lumíniques i electromagnètiques.

A més a més de la fibra òptica, tal com hem vist a la taula 1, hi ha el sensor d’emissió acústica, el qual és capaç de detectar canvis en l’estructura per mitjà de captar les ones acústiques de les vibracions. Les causes d’aquestes vibracions són transformacions estructurals en forma d’esquerdes, moviments i oxidació. Aquest sensor mesura les ones d’alta freqüència en un interval des de 10 kHz fins a diversos MHz i els converteix en un senyal elèctric. El senyal es digitalitza i s’analitza per mitjà d’un programari especial.

Figura 5. Sensor d’emissió acústica AES150

Per tant, vam decidir incloure aquest tipus de sensor per la seva capacitat de detectar l’oxidació, la qual cosa no pot fer, com ja hem vist, el sensor de fibra òptica. I la detecció precoç de l’oxidació es considera necessària per fer un manteniment preventiu adequat dels edificis. En el nostre treball de recerca, vam seleccionar com a sensor d’emissió acústica el sensor denominat «AES150» (vegeu la figura 5).

Proposta de diferents nivells d’intensitat

Per implantar sensors a les estructures dels edificis, com a principi general es proposa que pugui haver-hi diferents nivells d’intensitat en aquesta sensorització o monitorització. Vam denominar nivell d’intensitat de sensorització el fet de col·locar més o menys quantitat de sensors, i per tant d’obtenir més o menys quantitat de dades sobre la salut de l’estructura, i també de gastar més o menys quantitat de diners en la sensorització (tant en la seva implementació com en el seu manteniment posterior).

S’ha considerat oportú introduir aquest concepte atès que, en funció del tipus d’edifici, pot interessar que la sensorització sigui més o menys intensa. Així, per exemple, no és el mateix plantejar la sensorització estructural d’una petita casa unifamiliar aïllada que la d’un gran hospital, o la d’un edifici d’alt valor arquitectònic, històric i artístic, etc. En el primer cas pot haver-n’hi prou amb obtenir poques dades, és a dir amb un nivell d’intensitat de sensorització baix, mentre que en el segon cas pot interessar tenir més control sobre la salut estructural i obtenir més quantitat de dades, és a dir amb un nivell més elevat d’intensitat de sensorització. En aquest treball de recerca hem proposat com a base de partida tres nivells d’intensitat de sensorització: baix, mitjà i alt. En les figures següents es mostren les propostes de sensortizació en planta per a l’església de Sant Antoni Abat i per a Neàpolis, tots dos amb nivell d’intensitat mitjà, que és el que s’ha considerat adequat per a aquests dos edificis (vegeu les figures 6, 7 i 8).

Figura 6. Exemple de sensorització d’intensitat mitjana a l’església de Sant Antoni Abat

Figura 7. Exemple de sensorització d’intensitat mitjana a l’edifici Neàpolis

Figura 8. Proposta de situació de sensors d’emissió acústica a l’edifici Neàpoli

Les línies blaves mostren la situació de la fibra òptica (als arcs, les voltes i les columnes), els punts negres indiquen la situació dels sensors en la fibra.
Els quadrats blaus indiquen la situació dels sensors d’emissió acústica. Les línies blaves mostren la situació de la fibra òptica (als sostres i els pilars), els punts liles indiquen la vsituació dels sensors en la fibra.

Avaluació de la viabilitat econòmica

Per avaluar el grau de viabilitat econòmica de l’aplicació de sensors a les estructures, s’ha de comparar el cost de fer manteniment preventiu (sense l’ús de sensors) amb el cost de fer manteniment preventiu mitjançant l’ús de sensors. En base a aquest raonament, proposem l’expressió següent:

On:
F = viabilitat econòmica (feasibility) Indica el grau de viabilitat econòmica de la inversió.

PMC = cost de manteniment preventiu (preventive maintenance cost) Representa el cost (anual mitjà) de fer manteniment preventiu de l’estructura sense utilitzar sensors (és a dir, com es fa actualment, per mitjà d’inspeccions periòdiques, etc.).

IC = cost inicial (initial cost) Representa el cost d’implementar el sistema de sensors de l’estructura intel·ligent. Inclou el cost dels sensors i de la fibra òptica que s’instal·la, el cost de la seva instal·lació i el cost del programari per obtenir i gestionar les dades.

SSC = cost del sistema intel·ligent (smart system cost) Representa el cost (anual mitjà) de mantenir el sistema de sensors de l’estructura intel·ligent. Inclou la reparació o renovació de cables (de fibra òptica) o sensors que tinguin disfuncions, el manteniment del programari que controla el sistema i el cost de la gestió de dades obtingudes pel sistema.

SPMC = cost de manteniment preventiu intel·ligent (smart preventive maintenance cost) Representa el cost (anual mitjà) de fer manteniment
preventiu de l’estructura utilitzant sensors.

T = Temps (time) És el temps (en anys) durant el qual es fa l’estudi comparatiu.

Graus de viabilitat econòmica de la inversió

A partir dels resultats que s’obtinguin de l’expressió (1) tenim que:
• Si F<1; indica que la inversió no és rentable.
• Si 1,01<F<1,25; indica que la inversió és lleument rentable, amb un petit marge per a desviacions.
• Si 1,26<F<1,50; indica que la inversió és rentable, amb un marge apreciable per absorbir possibles desviacions.
• Si F>1,51; indica que és una inversió sòlidament rentable, amb elevat retorn de la inversió.

Període de recuperació de la inversió (PRI)

En cas que la inversió sigui rentable (F>1), interessa conèixer el moment a partir del qual comença a obtenir-se benefici net (el benefici supera la inversió inicial). Aquest moment es visualitza a la figura 9, on s’observa el punt de retorn de la inversió (break-evenpoint).

Figura 9. Punt de retorn de la inversió (Break-Even-Point)

S’observen també els aspectes següents que són importants conceptualment:

• Les dues corbes són de pendent constant (són rectes), atès que el cost mitjà anual de manteniment en els dos casos és constant.
• La recta PMC (color vermell) comença a l’origen de coordenades, atès que no hi ha cost inicial per a T = 0.
• La recta SPMC (color verd) comença a l’eix d’abscisses, atès que hi ha cost inicial per a T = 0.
• El pendent de la recta SPMC és inferior al pendent de la recta PMC. Això es deu al fet que vam considerar que utilitzant sensors (estructura intel·ligent) el cost de manteniment preventiu és inferior a fer manteniment preventiu sense sensors.

Per determinar analíticament el valor de T (temps, en anys, a partir del qual comencen a obtenir-se beneficis nets), vam partir de l’expressió (1) i vam igualar a 1 (F = 1). Aïllant, obtenim l’expressió (2) que ens permet trobar el valor de T.

Metodologia per determinar els paràmetres

Un cop explicat el plantejament general i les expressions matemàtiques proposades per determinar el grau de viabilitat econòmica de les estructures intel·ligents, explicarem tot seguit la metodologia per determinar el valor dels diferents paràmetres que incideixen en les expressions matemàtiques que hem explicat abans.

PMC = cost de manteniment preventiu (preventive maintenance cost)

Representa el cost (anual mitjà) de fer manteniment preventiu de l’estructura sense utilitzar sensors (és a dir, com es fa actualment, mitjançant inspeccions periòdiques, etc.). Per determinar aquest valor s’ha fet el següent:

• Preguntar si es tenen dades dels dos edificis objecte d’estudi (Neàpolis i església de Sant Antoni Abat) pel que fa al cost anual que representa fer manteniment preventiu. Cap dels dos edificis disposa d’aquestes dades.

• Obtenir dades de despeses diverses en els últims anys fetes en aquests dos edificis en matèria de reparació i manteniment.

• Estudiar bibliografia sobre costos de manteniment preventiu en edificis antics i en edificis de construcció recent.

IC = cost inicial (initial cost)

Representa el cost d’implementar el sistema de sensors de l’estructura intel·ligent. Inclou el cost dels sensors i de la fibra òptica que s’instal·la, el cost de la seva instal·lació i el cost del programari per obtenir i gestionar les dades.

Per determinar aquest valor s’han consultat empreses del sector que comercialitzen i instal·len els sensors proposats i la fibra òptica.

SSC = cost del sistema intel·ligent (smart system cost)

Representa el cost (anual mitjà) de mantenir el sistema de sensors de l’estructura intel·ligent. Inclou la reparació o renovació de cables (de fibra òptica) o sensors que tinguin disfuncions, el manteniment del programari que controla el sistema, i el cost de la gestió de dades obtingudes pel sistema.

Per determinar aquest valor s’ha fet el següent:

• Tenir en compte la vida útil mitjana de cada tipus de sensor i de la fibra òptica; el cost d’extreure i col·locar nous sensors i fibra òptica (quan deixen de funcionar per disfunció o per haver superat la seva vida útil), i el cost de revisions periòdiques del sistema per part d’enginyer informàtic o similar.

• Per determinar els valors esmentats en el punt anterior s’han consultat empreses del sector que comercialitzen i instal·len els sensors proposats i la fibra òptica.

SPMC = cost de manteniment preventiu intel·ligent (smart preventive maintenance cost)

Representa el cost (anual mitjà) de fer manteniment preventiu de l’estructura utilitzant sensors i fibra òptica.

Per determinar aquest valor, vam considerar els factors següents que suposen estalvi respecte PMC:
• Es necessita menys quantitat de temps (i, per tant, menys quantitat de cost) de tècnic (arquitecte tècnic o enginyer d’edificació, etc.) en inspecció i diagnosi de l’edifici. En efecte, en PMC, el tècnic ha de revisar periòdicament l’edifici (la qual cosa suposa una quantitat de temps considerable, en funció de diverses dades de l’edifici: mida, tipologia constructiva, nombre i característiques de les disfuncions existents, etc.). En canvi, en SMPC, el tècnic, fins i tot des de casa seva o el despatx, pot obtenir al seu ordinador o telèfon intel·ligent les dades sobre l’estat de salut de l’edifici en qüestió, i reduir així notablement el temps que hi ha de dedicar.

• Mitjançant SPMC podem saber abans quan hi ha una disfunció (el programari del sistema pot incloure una aplicació que avisi el tècnic de capçalera en cas que apareguin disfuncions, o quan aquestes superin certa magnitud). Aquesta detecció més primerenca de les disfuncions en SPMC pel que fa a PMC permet que les terapèutiques aplicades en SPMC siguin més econòmiques. Per a l’aplicació del programari esmentat pot ser d’utilitat l’ús d’una escala de gravetat de danys en edificis, que permeti la classificació dels danys en funció del seu grau de gravetat (Ruiz, 2014).

• Derivat del punt anterior, cal introduir també un cost addicional. En efecte, si l’edifici té disfuncions greus, no només cal gastar diners per reparar-lo. També és necessari considerar que els usuaris de l’edifici probablement hauran de prendre unes mesures que els poden generar perjudicis. Entre aquestes mesures poden haver-hi les següents: desallotjament provisional de l’edifici (o de part d’aquest), fer desplaçaments més llargs (per exemple, en cas que les persones que treballen a les oficines de l’edifici hagin d’anar provisionalment a un lloc més allunyat), etc. Aquests perjudicis s’han de tenir en compte i valorar-se econòmicament, en aquest cost addicional. Així, la detecció més primerenca de les disfuncions en SPMC pel que fa a PMC, repercuteix en un menor cost addicional en SPMC pel que fa a PMC.

Cal dir que de tots els paràmetres estudiats (PMC, IC, SSC i SPMC), SPMC és el que presenta més dificultat per obtenir resultats amb elevat grau de certesa. En part, això es deu al fet que, amb base als estudis que hem elaborat, no ens consta que hi hagi cap edifici al món amb estructura intel·ligent del qual poder extreure dades experimentals. D’altra banda, en les poques construccions en què sabem que s’usa el concepte d’estructura intel·ligent (algun pont, central tèrmica, etc.), no consta que hi hagi cap estudi econòmic sobre l’estalvi que suposa l’ús d’aquesta tecnologia si es compara amb no utilitzar-la.

Per obtenir valors consistents de SPMC, seria ideal disposar de diversos edificis pilot amb estructures intel·ligents, i anar obtenint dades experimentals dels costos de SPMC.

Conclusions

Després d’aplicar la metodologia i les expressions matemàtiques proposades als dos edificis estudiats s’obté en tots dos casos que F > 1 (la inversió és rentable). Anàlogament, s’obté que per a l’església de Sant Antoni Abat, T = 10 anys (el període de recuperació de la inversió és de 10 anys); i per a l’edifici Neàpolis, T = 15 anys. Aquests resultats indiquen que, a més a més de ser rentable l’ús d’aquesta tecnologia, la seva rendibilitat és més gran en edificis antics que en edificis de construcció recent. Això últim sembla raonable que sigui així, atès que en un edifici antic, pel fet de tenir una probabilitat més elevada, en principi, de patir disfuncions rellevants, el fet que mitjançant l’ús de sensors puguem detectar de manera més primerenca aquestes disfuncions, ens permet estalviar més atès que redueix els costos de reparació, davant l’opció de manteniment preventiu sense ús de sensors.

En canvi, en edifici de construcció recent (que estigui ben construït; per tant, sense errors rellevants de projecte, ni d’execució, ni defectes de materials, etc.), hi ha, en principi, menys probabilitat de patir disfuncions rellevants, per la qual cosa l’estalvi és menys significatiu respecte de l’opció de manteniment preventiu sense ús de sensors.

Aquí es recorda que en l’edifici de construcció recent es parteix de la premissa que l’edifici està construït sense sensors, i que a posteriori s’instal·len els sensors i la fibra òptica (adherida a la superfície, com s’ha comentat). En el cas de l’edifici que es construeixi ja de bon començament amb estructura intel·ligent, els resultats poden ser diferents, probablement amb més rendibilitat. Això és així perquè és probable que el cost inicial (IC) sigui una mica menor, si es compara amb el cost inicial en el cas de l’edifici existent en el qual s’instal·len els sensors a posteriori. A més a més, en edificis de nova construcció es poden aplicar altres tipus de tecnologies amb la finalitat de monitoritzar les estructures de formigó armat, com la denominada pols intel·ligent (en anglès, smartdust), la qual ja va explicar-se en l’article anterior (Ruiz i Llorens, 2012).

Convé ressaltar que la utilització de sensors i fibra òptica en els edificis es pot aprofitar per a objectius més amplis als referits de la monitorització estructural i l’optimització de la gestió de la salut de l’estructura de l’edifici. En efecte, aquesta tecnologia també pot utilitzar-se en el camp de la domòtica i de l’eficiència energètica de l’edifici, i aconseguir així un concepte integral d’edifici intel·ligent, smart building. Tot el que s’ha explicat en aquest article i en l’anterior apunta cap a la bondat de l’ús de les estructures intel·ligents, tant des del punt de vista tècnic com econòmic. Així, potser d’aquí a alguns anys comença a ser freqüent l’existència d’edificis intel·ligents, tant en matèria d’estructures intel·ligents com en matèria d’eficiència energètica i domòtica, i fins i tot poden quedar recollits aquests aspectes a nivell de normativa.

Com és evident, els aparelladors, els arquitectes tècnics i els enginyers d’edificació, per la formació acadèmica rebuda d’alt nivell científic tècnic i transversal, som uns professionals perfectament indicats per intervenir en el camp de les estructures intel·ligents, així com de l’eficiència energètica dels edificis i de la domòtica, i més en general en matèria de smart cities. Anàlogament, altres professions també són idònies per intervenir en aquesta matèria, i aquest és un dels nombrosos exemples que mostren que és necessari que hi hagi una bona col·laboració i entesa entre diferents professions, així com un grau significatiu de transversalitat bidireccional entre aquestes, per tal d’aconseguir la màxima eficàcia i ser de màxima utilitat a la societat.

Agraïments

Volem donar les gràcies a les persones següents:
Louise Colly (França), Carina Lamp (Alemanya), Ties Marissen (Holanda) i Nadine Worgull (Alemanya), perquè amb el seu treball de final de carrera en el marc de l’European Project Semester (EPS) han desenvolupat eines útils en aquest treball de recerca. Antonio Aguado (Dr. enginyer de Camins, Canals i Port) i Carles Serrat (Dr. en Matemàtiques) per la seva direcció de la tesi doctoral Escala de gravetat de danys en edificis: de l’assignació directa a la contrastació estadística. Joan Ramon Casas (Dr. enginyer de Camins, Canals i Ports) i Míriam Soriano (enginyera de Camins, Canals i Ports i màster en Enginyeria Estructural i de la Construcció), per la seva col·laboració en aquest treball de recerca.

Referències

Lau, K.; Zhou, L.; Tse, P. i Yuan, L. (2002). Applications of Composites, Optical Fiber Sensors and Smart Composites for Concrete Rehabilitation: an overview. Applied Composite Materials. Els Països Baixos: Kluwer Academic Publishers. 9, p. 221-247. Ruiz, F. (2014). Escala de gravedad de daños en edificios: de la asignación directa a la constrastación estadística. Tesi doctoral. ETS d’Enginyeria de Camins, Canals i Ports de Barcelona- UPC.

Ruiz, F. i Llorens, A. (2012). «Les estructures intel·ligents. Aplicació de les noves tecnologies per la gestió de la salut estructural dels edificis.» ’Informatiu. Col·legi d’Aparelladors, Arquitectes Tècnics i Enginyers d’Edificació de Barcelona. Número 333, p. 98-103.

Félix Ruiz

Félix Ruiz Gorrindo és arquitecte tècnic (col·legiat 7.075), doctor enginyer civil, enginyer d’obres públiques i professor del Cateb.

Ariadna Llorens

Doctora enginyera industrial i professora de la UPC

Pau Martí

Doctor enginyer en Informàtica, professor de la UPC

PUBLICITAT

Herramientas de evaluación energética

Otras herramientas

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

Buits urbans

No-llocs, heterotopies i terrain vague

Poesia de l’abandonament i urbanisme informal

Ciutats post-it

Buits urbans planificats

Grans buits urbans, ferides urbanes i reconstrucció moral

I a més a més:

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

30 aniversario de la reconstrucción del pabellón alemán de 1929 en Barcelona.

De pabellón efímero a monument

Construcción de la réplica. ¿Destrucción de un mito?

Elogio a las sombras y a los reflejos

Arquitecturas replicantes

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

La restauració del carrer de la Costa de Badalona

Dalt de la Vila: trama romana o ciutat medieval?

El carrer de la Costa, un carrer singular

La ciutat arran de sòl. Intervenció i discreció

La formació del poble medieval

Execució de baix a dalt

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

La fibra de carbono: preguntas frecuentes

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

Un bany de llum al Mercat Sagarra

Catedrals sense plaça

Coordinació exemplar

Parades: el cor del mercat

Nou horitzó pels mercats, noves respostes

La posada en valor d’un edifici de referència a la ciutat

Situació de centralitat i encreuament de camins

Rehabilitació integral i conservació de la façana

Obra d’alta complexitat

Els Sagarra

Notícies relacionades

El Cateb reuneix experts per analitzar l’impacte del nou Reglament de Productes de la Construcció en el futur de la professió

El Govern espanyol anuncia una inversió de 1.300 milions d’euros per a la industrialització de la construcció d’habitatges

La Taula TID-PAU es reactiva per reforçar la qualitat i el rigor dels plans d’autoprotecció

Consell del Visat 37. La plataforma de Visat, el teu gestor documental

Rècord de participació i solidaritat a l’AtrapaKM 2025!

Els plans d’acció del Govern de la Generalitat

Anàlisi cost-benefici de les estructures intel·ligents

Metodologia

Tipus de sensors

Proposta de diferents nivells d’intensitat

Avaluació de la viabilitat econòmica

Graus de viabilitat econòmica de la inversió

Període de recuperació de la inversió (PRI)

La posada en valor
d’un edifici de referència a la ciutat