Categoría: investigación

PRISMA: cómo realizar una revisión bibliográfica rigurosa y publicar sus resultados científicos

Cuando un investigador quiere estudiar un tema, una de las primeras tareas consiste en conocer qué se ha investigado hasta el momento. Para ello, necesita localizar artículos científicos, seleccionar los más relevantes, analizar sus resultados y extraer conclusiones. Esta actividad, conocida como revisión bibliográfica, es una parte habitual de cualquier investigación universitaria.

Sin embargo, revisar la literatura científica no consiste simplemente en buscar artículos en Google Scholar, leerlos y resumir sus conclusiones. Si queremos realizar una revisión sistemática, necesitamos seguir un procedimiento ordenado que permita explicar cómo hemos buscado la información, qué publicaciones hemos seleccionado y por qué hemos descartado otras. Aquí es donde entra en juego PRISMA, una guía que ayuda a los investigadores a documentar y presentar sus revisiones sistemáticas con transparencia y rigor.

En este artículo vamos a explicar qué es PRISMA, para qué sirve, cómo se utiliza y qué debe hacer un investigador que quiera aplicarlo a su próximo artículo científico. Utilizaremos ejemplos de ingeniería para facilitar su comprensión. Nos hemos centrado en PRISMA 2020, la guía de referencia para informar sobre revisiones sistemáticas. Su aplicación debe adaptarse al tipo de revisión y a las características de cada investigación.

¿Qué es PRISMA?

PRISMA es el acrónimo de Preferred Reporting Items for Systematic reviews and Meta-Analyses. En español, puede traducirse como «Elementos de información preferidos para revisiones sistemáticas y metaanálisis».

Su finalidad es ayudar a los investigadores a explicar con claridad cómo han realizado una revisión sistemática y cuáles han sido sus resultados.

La versión vigente es PRISMA 2020, publicada por Page y colaboradores en la revista científica BMJ. Esta versión actualiza la guía original de 2009 e incluye una lista de 27 elementos para comprobar si un artículo describe adecuadamente todos los aspectos relevantes de la revisión.

Pero hay algo que conviene entender desde el principio: PRISMA no es un método para buscar artículos, ni una base de datos, ni un programa informático. Tampoco selecciona automáticamente las publicaciones que debemos utilizar.

PRISMA es una guía para informar sobre cómo se ha realizado una revisión sistemática.

Su utilidad consiste en que cualquier lector pueda entender qué hicieron los investigadores, cómo tomaron sus decisiones y qué documentos utilizaron para llegar a sus conclusiones.

¿Cuándo debemos utilizar PRISMA?

Aquí conviene hacer una distinción que suele generar confusión: no todas las revisiones bibliográficas son revisiones sistemáticas.

Una revisión narrativa, por ejemplo, pretende ofrecer una visión general de un tema. El autor selecciona publicaciones relevantes, explica sus aportaciones y presenta una interpretación del conocimiento disponible. No necesariamente sigue un procedimiento de búsqueda y selección exhaustivo y reproducible.

Una revisión sistemática tiene un propósito diferente. Intenta responder a una pregunta de investigación concreta mediante un procedimiento previamente definido. Para ello, establece dónde buscar, qué publicaciones aceptar, cuáles descartar y cómo analizar los resultados.

PRISMA está pensado principalmente para comunicar los resultados de este segundo tipo de revisión.

Imaginemos que queremos publicar un artículo sobre el uso de la inteligencia artificial en el mantenimiento predictivo de la maquinaria industrial. No bastaría con reunir veinte artículos que nos resulten interesantes y explicar sus conclusiones. Tendríamos que justificar cómo los hemos encontrado, por qué hemos elegido esos veinte y qué criterios hemos aplicado para excluir los demás.

PRISMA nos ayuda a presentar toda esa información de forma ordenada.

¿Cómo se aplica PRISMA a una revisión sistemática?

Aunque la lista PRISMA 2020 consta de 27 elementos, no es necesario estudiarlos uno por uno. Para entender su aplicación, lo más sencillo es seguir el recorrido que seguiría un investigador.

Paso 1. Definir qué queremos investigar

Antes de buscar artículos, debemos formular una pregunta concreta. Esta pregunta delimitará el trabajo y evitará que la revisión se convierta en una recopilación demasiado amplia de publicaciones.

Por ejemplo:

¿Qué técnicas de inteligencia artificial se utilizan para predecir fallos en maquinaria industrial?

Esta pregunta permite identificar tres conceptos principales: inteligencia artificial, predicción de fallos y maquinaria industrial. Serán la base de nuestra búsqueda bibliográfica.

Paso 2. Decidir dónde y cómo vamos a buscar

Ahora debemos seleccionar las fuentes de información. En ingeniería, algunas de las bases de datos más utilizadas son Scopus, Web of Science, IEEE Xplore y Engineering Village.

También necesitamos definir las palabras clave y combinarlas mediante operadores booleanos. Una búsqueda de ejemplo sería:

("artificial intelligence" OR "machine learning")
AND
("predictive maintenance" OR "fault prediction")
AND
("industrial machinery" OR "industrial equipment")

La cadena debe adaptarse a la sintaxis de cada base de datos.

Debemos guardar las búsquedas completas, indicar las bases de datos consultadas y anotar la fecha de cada consulta. También hay que registrar los filtros aplicados, como el periodo de publicación o el idioma.

Este punto es especialmente importante: si no conservamos la estrategia de búsqueda, será difícil que otro investigador la replique.

Paso 3. Establecer qué artículos vamos a aceptar

Antes de examinar los resultados, debemos definir los criterios de inclusión y exclusión.

Por ejemplo, podríamos aceptar artículos científicos publicados entre 2015 y 2026 que aborden aplicaciones de inteligencia artificial en el mantenimiento predictivo industrial. Podríamos excluir documentos que se centren exclusivamente en el mantenimiento correctivo o que no presenten resultados relacionados con nuestra pregunta.

Estos criterios deben estar justificados y aplicarse de forma coherente a todas las publicaciones.

Paso 4. Seleccionar los artículos

Una búsqueda puede devolver cientos o incluso miles de resultados. No todos serán útiles para nuestra investigación.

La selección suele realizarse en dos momentos. Primero se revisan los títulos y resúmenes para descartar los documentos que no guardan relación con el tema. Después se leen los textos completos de los artículos que han superado ese primer filtro.

Si un documento no cumple los criterios establecidos, se excluye y se registra el motivo. Por ejemplo, podría tratarse de una investigación sobre inteligencia artificial aplicada al diagnóstico médico, sin relación con la maquinaria industrial.

Siempre que sea posible, es recomendable que dos investigadores realicen la selección de forma independiente y resuelvan posteriormente las discrepancias.

Paso 5. Analizar los artículos seleccionados

Una vez terminada la selección, comienza el análisis de la literatura.

Podemos crear una tabla que recoja los autores, el año de publicación, el objetivo de cada investigación, la tecnología utilizada, el tipo de equipo estudiado y sus principales resultados.

Esta información permitirá comparar los trabajos y detectar tendencias. Quizá descubramos que determinados algoritmos se utilizan principalmente para analizar vibraciones, mientras que otros se aplican al estudio de las temperaturas o del consumo energético.

La finalidad no es resumir un artículo tras otro, sino relacionar las investigaciones, identificar coincidencias, detectar contradicciones y reconocer cuestiones que aún necesitan ser estudiadas.

Paso 6. Presentar los resultados siguiendo PRISMA

Finalmente, debemos redactar el artículo científico y verificar que hemos comunicado correctamente el procedimiento y los resultados.

Aquí utilizaremos la lista de 27 elementos de PRISMA 2020 y su diagrama de flujo. Ambos ayudan a comprobar que el lector dispone de toda la información necesaria para entender la revisión.

El diagrama de flujo PRISMA: la parte más visual del proceso

Si hay un elemento de PRISMA que suele llamar la atención de los investigadores, es el diagrama de flujo. Su función es mostrar gráficamente qué ha ocurrido con los documentos desde el inicio de la búsqueda hasta la obtención del conjunto definitivo de estudios.

Veámoslo con un ejemplo sencillo.

Supongamos que buscamos artículos sobre inteligencia artificial aplicada al mantenimiento predictivo y obtenemos los siguientes resultados:

  1. 850 registros encontrados: resultados de las bases de datos consultadas.
  2. 150 duplicados eliminados: publicaciones repetidas en diferentes fuentes.
  3. 700 títulos y resúmenes revisados: se excluyen 520 documentos que no cumplen los criterios iniciales.
  4. 180 textos completos evaluados: se excluyen 120 artículos, indicando los motivos correspondientes.
  5. 60 estudios incluidos: conjunto definitivo de la revisión.

Nota: estas cifras son ficticias y se utilizan exclusivamente para explicar el procedimiento.

¿Qué nos aporta esta representación? Permite conocer de inmediato cuántos documentos se encontraron, cuántos se eliminaron, cuántos se examinaron y cuántos finalmente formaron parte de la revisión.

También permite conocer por qué se descartaron los artículos tras leer sus textos completos. Los motivos podrían ser la falta de relación con el objetivo, la ausencia de resultados relevantes o el incumplimiento de los criterios de inclusión.

El diagrama debe construirse con los datos reales de la investigación. No debemos inventar cifras ni intentar reconstruirlas cuando el trabajo ya está terminado. Por eso es recomendable registrar cada decisión desde el comienzo.

Un detalle práctico: el sitio oficial de PRISMA ofrece plantillas descargables para elaborar este diagrama, por lo que no es necesario diseñarlo desde cero.

Descargar las plantillas oficiales del diagrama de flujo PRISMA 2020.

¿Qué contiene la lista de comprobación PRISMA 2020?

La lista de comprobación contiene 27 elementos que indican qué información debe incluirse en el artículo científico. No se trata de 27 pasos adicionales que haya que ejecutar, sino de 27 aspectos que debemos comunicar correctamente.

Para entenderla, podemos agrupar sus contenidos en seis grandes cuestiones:

  • Qué investigamos: título, resumen, justificación y objetivos.
  • Cómo buscamos: fuentes de información, estrategias de búsqueda y criterios de selección.
  • Cómo evaluamos: procedimientos para seleccionar los estudios y evaluar sus posibles sesgos.
  • Qué encontramos: características de los artículos, resultados y síntesis de la evidencia.
  • Qué significan los resultados: interpretación, limitaciones e implicaciones.
  • Qué información complementaria ofrecemos: financiación, conflictos de interés, registro y disponibilidad de datos.

Esta lista se utiliza como comprobación final del manuscrito. Permite revisar si hemos explicado adecuadamente cada aspecto y localizar la información que falta antes de enviar el artículo a una revista.

No es necesario incluir los 27 puntos como apartados independientes. La información se distribuye entre las secciones habituales de un artículo científico: introducción, metodología, resultados, discusión y otros apartados complementarios.

La lista oficial puede descargarse en formato Word o PDF desde la página de PRISMA 2020 Checklist.

¿PRISMA garantiza la calidad de nuestra revisión?

Esta es probablemente la aclaración más importante de todo el artículo.

Utilizar PRISMA no significa que hayamos realizado una buena revisión sistemática. Significa que disponemos de una guía que explica cómo la hemos realizado.

Pensemos en un ejemplo: un investigador consulta únicamente una base de datos, utiliza palabras clave demasiado restrictivas y excluye publicaciones relevantes. Después, completa correctamente los 27 elementos de PRISMA.

Su artículo podría describir perfectamente el procedimiento seguido, pero la búsqueda seguiría teniendo limitaciones.

Por tanto, debemos diferenciar dos cuestiones:

  • PRISMA: ayuda a comunicar de forma transparente cómo se ha realizado la revisión.
  • Calidad metodológica: depende de que la pregunta, la búsqueda, la selección, la evaluación y el análisis de los estudios sean adecuados.

Esta distinción es importante porque PRISMA no sustituye los conocimientos metodológicos necesarios para diseñar una revisión sistemática.

¿Dónde podemos descargar PRISMA?

Mi recomendación es utilizar siempre la documentación oficial, disponible gratuitamente en la página de la iniciativa.

También existen extensiones de PRISMA para determinados tipos de revisiones. Por ejemplo, PRISMA-ScR está dirigida a las revisiones de alcance (scoping reviews), mientras que PRISMA-S complementa la guía general con 16 elementos específicos para describir las búsquedas bibliográficas.

Para terminar: ¿qué debería recordar un investigador?

Si estás preparando un artículo científico basado en una revisión sistemática, te recomiendo incorporar la guía PRISMA desde el inicio del trabajo.

No esperes a tener todos los artículos seleccionados para consultar la guía. Utilízala mientras diseñas la búsqueda, defines los criterios de selección y organizas los resultados. Guarda las cadenas de búsqueda, registra los documentos descartados y conserva las razones de cada exclusión.

De esta forma, cuando llegue el momento de redactar el artículo, tendrás documentado todo el procedimiento.

La idea que debes recordar es muy sencilla: una revisión sistemática no consiste únicamente en conocer qué han publicado otros investigadores, sino también en demostrar cómo hemos llegado a seleccionar y analizar esas publicaciones.

PRISMA nos ayuda precisamente a explicar ese recorrido. Y esa transparencia es lo que permite que otros investigadores comprendan, valoren y reproduzcan nuestro trabajo.

Referencias:

  1. Page, M. J., et al. (2021). The PRISMA 2020 statement: An updated guideline for reporting systematic reviews. BMJ, 372, n71. https://doi.org/10.1136/bmj.n71.
  2. Page, M. J., et al. (2021). PRISMA 2020 explanation and elaboration: Updated guidance and exemplars for reporting systematic reviews. BMJ, 372, n160. https://doi.org/10.1136/bmj.n160.
  3. Rethlefsen, M. L., et al. (2021). PRISMA-S: An extension to the PRISMA Statement for Reporting Literature Searches in Systematic Reviews. Systematic Reviews, 10, 39. https://doi.org/10.1186/s13643-020-01542-z.

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Diseñar mejor para construir con menos CO₂: optimización conjunta de cerchas mixtas y forjados

¿Y si la estructura de un edificio pudiera consumir menos materiales y emitir menos CO₂ sin perder resistencia? Una investigación internacional, publicada en Smart and Sustainable Built Environment y realizada por la Universitat Politècnica de València y por investigadores brasileños, estudia cómo lograrlo mediante el diseño coordinado de cerchas tubulares de acero y hormigón y de forjados mixtos. La propuesta no se limita a elegir perfiles más ligeros: optimiza conjuntamente la geometría de la estructura, las propiedades de los materiales y la armadura del forjado. En los casos analizados, esta estrategia reduce hasta un 24 % las emisiones de CO₂ asociadas a los materiales, frente a soluciones de referencia con cerchas de acero homogéneo y forjados convencionales de catálogo.

El problema: optimizar la estructura como un conjunto

El diseño de una estructura no consiste en dimensionar cada elemento de forma aislada. Las decisiones sobre una cercha condicionan el comportamiento y las necesidades del forjado que soporta; del mismo modo, modificar el canto o la armadura del forjado puede alterar el equilibrio entre la resistencia, el consumo de materiales y el coste del conjunto.

Sin embargo, buena parte de los trabajos previos sobre optimización estructural habían estudiado por separado las cerchas mixtas y los forjados. La investigación de Elcio Cassimiro Alves, Moacir Kripka y Víctor Yepes aborda precisamente esa separación. Su objetivo es desarrollar una metodología que permita optimizar de forma coordinada una cercha tubular mixta de acero y hormigón, así como el forjado de chapa colaborante que descansa sobre ella.

La solución estudiada tiene una configuración concreta: una cercha tipo Warren, formada por barras tubulares de sección circular, cuyo cordón superior incorpora hormigón en su interior. El forjado está compuesto por una losa de hormigón apoyada sobre una chapa de acero perfilada que actúa como encofrado y participa en el comportamiento resistente.

La palabra híbrida tiene aquí un significado específico. No se refiere a combinar acero y hormigón —algo propio de cualquier solución mixta—, sino a utilizar distintas calidades de acero en los cordones superior e inferior y en las barras del alma. Así, cada grupo de elementos puede disponer de un material adaptado a las solicitaciones que debe resistir.

Una optimización que conecta cercha, materiales y forjado

La principal aportación del trabajo es reunir en un mismo procedimiento variables que habitualmente se estudian por separado. En la cercha se consideran la geometría, el número de paneles, la altura, los perfiles tubulares, las calidades de acero de los distintos grupos de barras y la resistencia del hormigón de relleno del cordón superior.

El forjado también forma parte del proceso de optimización. El modelo contempla la geometría, el espesor de la losa, las características de la chapa colaborante, la resistencia del hormigón y la armadura incorporada. Esta última variable es de especial interés: añadir acero de refuerzo puede aumentar la resistencia a la flexión positiva y permitir reducir el espesor de la losa.

El planteamiento persigue algo más que encontrar una cercha ligera. Busca una combinación coherente de elementos y materiales que cumpla con las exigencias estructurales y, al mismo tiempo, reduzca las emisiones asociadas a su fabricación. Para ello, el estudio analiza el impacto ambiental, el coste de la construcción y la capacidad portante del forjado.

Variables de diseño consideradas en la optimización

Cómo se ha realizado el estudio

La investigación se desarrolló en dos etapas. En la primera, los autores buscaron minimizar las emisiones de CO₂ mediante un algoritmo de optimización denominado Particle Swarm Optimization (PSO), o algoritmo de enjambre de partículas. Se trata de una técnica inspirada en el comportamiento colectivo de grupos de individuos: cada solución ensayada modifica su búsqueda teniendo en cuenta su propia experiencia y la información obtenida por otras soluciones.

El procedimiento se aplicó a cinco luces: 8, 12, 16, 20 y 24 metros. Para cada una se compararon cuatro alternativas: cerchas homogéneas o híbridas, combinadas con forjados de catálogo u optimizados. Así fue posible estudiar por separado el efecto de asignar distintas calidades de acero a cada parte de la cercha y el de ajustar el diseño del forjado.

En la segunda etapa se utilizó una extensión del método, conocida como Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO). En vez de buscar una única solución con las menores emisiones, el algoritmo exploró el equilibrio entre tres objetivos: reducir las emisiones de CO₂, reducir el coste de construcción y aumentar la capacidad portante del forjado. El resultado es un conjunto de alternativas eficientes, denominado frente de Pareto, en el que mejorar uno de los objetivos puede requerir renunciar parcialmente a otro.

Las soluciones se sometieron a comprobaciones estructurales en los estados límite últimos y de servicio. También se evaluaron las fases de construcción del forjado: antes del endurecimiento del hormigón, la chapa debe soportar por sí sola las cargas correspondientes; una vez fraguado el hormigón, la losa y la chapa trabajan conjuntamente. Para calcular las emisiones se consideró el impacto de los materiales desde su fabricación hasta su salida de fábrica (cradle-to-gate). No se incluyeron el transporte, la ejecución de la obra, el mantenimiento, el uso ni el fin de vida del edificio.

Qué resultados se han obtenido

El resultado ambiental más destacado se obtiene al combinar una cercha híbrida con un forjado optimizado. Frente a la solución de referencia —cercha homogénea y forjado de catálogo—, esta combinación redujo las emisiones de CO₂ en más de un 20 % en todas las luces estudiadas. El ahorro máximo alcanzó el 24 % en la estructura de 8 metros.

La optimización del forjado ayuda a explicar parte de esa reducción. La configuración obtenida incorpora dos barras de 6,3 milímetros de diámetro en cada nervio. Con esta armadura adicional, el canto total del forjado pasa de 140 a 110 milímetros y el espesor de la chapa de acero se reduce de 1,25 a 0,80 milímetros. La armadura aumenta la resistencia a la flexión de la losa una vez endurecido el hormigón y permite utilizar una chapa más delgada, siempre que esta siga cumpliendo las comprobaciones necesarias durante la fase de construcción.

La elección de materiales también influye en el resultado. En el 80 % de los casos optimizados, el hormigón de relleno del cordón superior alcanzó resistencias iguales o superiores a 40 MPa, con una concentración de soluciones entre 40 y 70 MPa. En las cerchas híbridas se seleccionaron diferentes resistencias de acero para los cordones y las diagonales. El uso de materiales de mayor resistencia puede parecer, a primera vista, una opción más costosa y con una mayor huella de carbono por unidad de material. Sin embargo, si permite reducir las dimensiones de los perfiles y la cantidad total empleada, el balance global puede resultar favorable.

Comparativa de las losas de catálogo y la óptima

Los resultados también muestran que no todos los componentes tienen el mismo peso ambiental. En las luces cortas, los materiales del forjado dominan las emisiones. En las estructuras de 24 metros con forjado optimizado, el acero de la cercha pasa a representar entre el 37 % y el 38 % del total. Esto indica que las estrategias de reducción de emisiones deben adaptarse a la dimensión y configuración de cada estructura: reducir el espesor de la chapa puede tener un efecto destacado en una luz corta, mientras que en luces mayores resulta más relevante optimizar los perfiles de la cercha.

La segunda etapa del estudio permite valorar cuánto cuesta aumentar la capacidad de resistencia. Para cargas habituales de entre 2 y 5 kN/m², las soluciones MOPSO alcanzaron capacidades portantes del forjado de hasta 2,5 veces la correspondiente a la solución de referencia de 2 kN/m² para la misma luz. Ese incremento puede implicar aumentos de hasta el 25 % en las emisiones y del 52 % en el coste de construcción. La mejora de prestaciones, por tanto, no es gratuita: el proyectista debe seleccionar la alternativa que responda a las cargas reales del edificio, evitando sobredimensionar el sistema.

Otro resultado interesante es la relación entre el coste y las emisiones. Para las configuraciones analizadas, ambos indicadores presentaron una correlación lineal muy elevada, con un coeficiente de determinación (R²) de 0,9895. Los autores estimaron que cada kilogramo de CO₂ reducido se asociaba, en promedio, a una disminución de unos 4,25 reales brasileños en el coste. La cifra depende de los precios y de los factores de emisión empleados en el estudio; no debe extrapolarse directamente a otros mercados.

¿Qué utilidad puede tener para un proyecto real?

La metodología ofrece una herramienta de apoyo para el predimensionamiento de estructuras de edificación con luces medias. El equipo técnico introduce datos como la luz y la separación entre cerchas, las cargas previstas, los perfiles tubulares disponibles, las calidades admisibles de acero y hormigón, las alternativas de forjado, así como los precios y los factores de emisión de los materiales.

Con esa información, el programa CompFloor realiza el análisis estructural y ejecuta los procesos de optimización. El algoritmo PSO identifica alternativas de bajas emisiones, mientras que MOPSO genera distintas combinaciones de coste, impacto ambiental y capacidad portante. El proyectista puede comparar esas opciones y seleccionar las que mejor se ajusten a las necesidades de la obra.

Su interés práctico radica en que permite evaluar decisiones que suelen tomarse por separado. Por ejemplo, estudiar si compensa emplear un acero de mayor resistencia en determinadas barras, aumentar la armadura del forjado para reducir el espesor de la chapa o modificar la geometría de la cercha para disminuir los esfuerzos y las dimensiones de los perfiles.

El ahorro no depende necesariamente de utilizar menos material en cada componente, sino de distribuirlo donde aporta mayor rendimiento estructural.

Ahora bien, los resultados deben interpretarse teniendo en cuenta las condiciones del estudio. El análisis se limita a cerchas Warren con perfiles tubulares circulares y luces de entre 8 y 24 metros. Además, emplea materiales, precios, factores de emisión y criterios normativos brasileños. El modelo estructural idealiza las barras como elementos sometidos a esfuerzos axiales y considera los nudos articulados; no desarrolla explícitamente la resistencia y la flexibilidad de las uniones, las excentricidades, las soldaduras ni los posibles modos de fallo local en los nudos tubulares.

La aplicación a proyectos en España requeriría adaptar los datos de partida y las comprobaciones a los Eurocódigos y sus anejos nacionales, así como a los productos disponibles, los precios y los factores de emisión locales. También sería necesario completar el diseño con el cálculo detallado de las uniones, la revisión de la constructibilidad y las verificaciones específicas del proyecto. La herramienta proporciona alternativas preliminares; no sustituye el trabajo de cálculo ni el de validación del equipo redactor.

Diseñar el sistema completo para reducir su impacto

La investigación aporta una idea útil para la ingeniería estructural: las decisiones de diseño tienen mayor potencial cuando se estudian de forma coordinada. Optimizar una cercha sin considerar el forjado que soporta puede dejar fuera oportunidades de ahorro; hacer lo contrario puede conducir a soluciones que no aprovechen las posibilidades del conjunto.

Los resultados muestran que combinar materiales con distintas prestaciones, ajustar la geometría de los elementos y optimizar la armadura del forjado permiten reducir las emisiones asociadas a los materiales sin renunciar a la seguridad estructural. También ponen de relieve que no existe una solución óptima para todos los proyectos: la alternativa más adecuada depende de la luz, de las cargas, del coste de los materiales y de las prioridades ambientales.

El siguiente paso será trasladar este tipo de metodologías a configuraciones estructurales más diversas y a evaluaciones ambientales que incorporen otras fases del ciclo de vida. Mientras tanto, el trabajo ofrece una base para avanzar hacia estructuras en las que la sostenibilidad, el coste y las prestaciones de resistencia se consideren conjuntamente desde las primeras decisiones de diseño.

Referencia:

ALVES, É.C.; KRIPKA, M.; YEPES, V.  (2026). Sustainable Multi-Objective Topology Optimization of Composite Hybrid Tubular Trusses. Smart and Sustainable Built Environment DOI:10.1108/SASBE-06-2026-0534

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Celebración de un hito en investigación: índice H=50 según la Web of Science

Hoy, 5 de noviembre de 2026, acabo de conseguir un hito personal en la investigación. He alcanzado el índice H=50, según la Web of Science. Es cierto que algunos investigadores no consideran este indicador relevante, pero en muchos otros casos sí. Por curiosidad he indagado en Scopus y allí H=51, mientras que en Google Académico H=70. Como se puede ver, en cada repositorio o base de datos los indicadores varían.

De todos estos datos, lo que más aprecio es mi crecimiento personal. En 2019, este indicador se situaba en 21 y, hace apenas tres años, alcanzó 40. No obstante, no atribuyo este logro únicamente a mí mismo. La fortuna me ha acompañado al permitirme rodearme de un equipo de investigación excepcional, altamente motivado. Gracias a este equipo, he tenido la oportunidad de supervisar la dirección de 22 tesis doctorales y, en la actualidad, superviso otras 8 (dos de las cuales están a punto de ser defendidas). En mi opinión, la clave reside en rodearse de personas que superen mis propias capacidades. Esto es lo que verdaderamente creo.

Asimismo, este indicador se refuerza con otros que, creo, también son interesantes. Estoy incluido en la base de datos “World’s Top 2% Scientists”, elaborada por Stanford University y Elsevier (basada en los indicadores de citación de Scopus), en el subcampo de Building & Construction.

El trabajo continuo y la pasión por el trabajo se unen en mi caso, junto con un magnífico equipo, para alcanzar méritos en el arduo y nunca fácil camino de la investigación. En 2023 obtuve dos de los premios que se otorgan en nuestra universidad: el Premio al Impacto Excelente en Investigación y el Premio a la Trayectoria Excelente en Investigación. Aquí entran investigadores de gran calado en diversas ramas de la ingeniería (química, industrial, agronómica, etc.), lo cual resulta extremadamente difícil. Ese mismo año me otorgaron el Premio Excelencia Docente 2023 del Consejo Social de la Universitat Politècnica de València.

En febrero de ese mismo año, recibí la noticia de que me encontraba entre los tres principales investigadores españoles de alto impacto en el campo de la ingeniería civil, compartiendo este honor con dos destacadas figuras de nuestro país: Íñigo Losada y Enrique Castillo. Este logro es especialmente significativo para alguien como yo, con una trayectoria académica relativamente breve. Obtuve la cátedra hace apenas nueve años, con solo tres sexenios de investigación, tras haber dedicado más de dos décadas a trabajar en empresas constructoras y en la administración pública. Además, es un honor representar a la Universitat Politècnica de València en este selecto grupo de investigadores, en el que la Universidad de Cantabria y la Universitat Politècnica de Catalunya ocupan la mayoría de los puestos destacados.

A continuación, os presento algunos datos de la Web of Science sobre la producción científica. A la fecha, tengo publicados más de 220 artículos indexados en JCR. No obstante, la WoS indica que tengo 268 publicaciones, la primera en 2005. Han citado mis trabajos un total de 3461 artículos, de los cuales 3212 si no contamos las autocitas, y el total de citas ha sido de 6181, con una media de 23,24 por artículo.

En la figura siguiente se puede ver la trayectoria tanto de los artículos publicados como de las citas. Faltan por incluir artículos publicados este año que aún no están en la WoS. Además, 10 de estos artículos tienen más de 100 citas.

Por otra parte, si analizamos los campos de los artículos publicados, es en el área de ingeniería civil y en el de ciencias ambientales donde he publicado más artículos.

No quisiera terminar esta entrada sin reiterar mi más profundo agradecimiento a mi equipo de investigación y a la colaboración internacional que hemos mantenido con otros países como Brasil, Chile, Ecuador, Perú, Estados Unidos, Suecia, China o Georgia, entre muchos otros. La colaboración con otros profesores de distintos ámbitos y geografías enriquece enormemente nuestro trabajo.

Qué puede enseñarnos un puente de piedra milenario sobre la seguridad de las estructuras históricas

Acaban de publicar un artículo nuestro en Infrastructures, una de las revistas de impacto científico indexada en el JCR.  La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. Además, muestra la internacionalización de nuestro grupo de investigación, en este caso, con China. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

¿Cómo puede un puente construido hace más de mil años seguir en pie y, al mismo tiempo, acumular daños que comprometen su durabilidad? ¿Dónde se concentran los esfuerzos en una estructura de fábrica de piedra y cómo influyen el agua, la vegetación y el deterioro de los materiales en su comportamiento mecánico?

El estudio analiza la evolución multiescala del daño y los mecanismos de transferencia de carga en el histórico Puente Guanyin, un puente de arco de piedra milenario. Mediante la combinación de modelos teóricos de daño por carga, simulaciones por elementos finitos en 3D y análisis microscópicos, los investigadores examinan cómo las cargas externas, las restricciones ambientales y la erosión a largo plazo afectan la estabilidad estructural. Los resultados indican que las tensiones máximas se concentran en los estribos y en las juntas de los anillos principales del arco, mientras que el daño central provoca una redistribución de esfuerzos hacia las secciones sanas. Este análisis integral proporciona una base científica sólida para orientar los esfuerzos de conservación preventiva y restauración de este importante patrimonio cultural.

Estas preguntas están en el centro de una investigación sobre el puente histórico de Guanyin, en China, construido en 1014. El estudio combina levantamiento geométrico tridimensional, modelos mecánicos, simulación por elementos finitos y análisis de muestras de piedra para investigar cómo se transmiten las cargas a través de la estructura y dónde se concentran los daños.

La principal aportación del trabajo consiste en conectar dos escalas de análisis que a menudo se estudian por separado: el comportamiento global del arco y la respuesta local de las piezas de piedra que conforman sus uniones. Esta perspectiva permite comprender mejor por qué una estructura puede conservar su estabilidad general mientras determinadas zonas acumulan tensiones y sufren procesos de deterioro.

Un puente con diez siglos de historia

El puente de Guanyin se encuentra en Bailu, en la provincia china de Jiangxi, y forma parte del patrimonio histórico de la región de Lushan. Su construcción data de 1014 y desde 1996 el entorno de Lushan figura en la Lista del Patrimonio Mundial de la UNESCO.

Se trata de un puente de un solo arco de fábrica de piedra, con una longitud total de aproximadamente 21,67 m, una luz de 7,20 m y una anchura de 4,56 m. La estructura está formada por piezas de granito unidas mediante un sistema tradicional de ensamblaje basado en salientes y alojamientos practicados en las propias piezas, lo que favorece la interacción mecánica entre los bloques sin depender exclusivamente de un material aglomerante.

Esta solución constructiva resulta especialmente interesante desde el punto de vista de la ingeniería. La estabilidad no depende únicamente de la resistencia individual de las piedras, sino también de su geometría, de las superficies de contacto, de la fricción entre las piezas y de la manera en que el arco transmite las cargas a los estribos.

Además, el puente ha permanecido expuesto durante siglos a la lluvia, el viento, la escorrentía, el crecimiento de la vegetación y otros agentes ambientales. Por tanto, su evaluación requiere estudiar tanto la mecánica de la estructura como la evolución de los materiales.

El puente de Guanyin se encuentra en Bailu, en la provincia china de Jiangxi.

Una metodología que combina varias escalas de análisis

La investigación adopta un enfoque integrado que combina información geométrica, cálculos estructurales, simulación numérica y análisis de muestras de piedra. Cada técnica aporta una pieza diferente al diagnóstico.

  1. Levantamiento geométrico tridimensional: El equipo empleó un escáner láser terrestre Leica ScanStation P40 para documentar la geometría del puente. La nube de puntos alcanzó una separación entre puntos de hasta 2 mm y una precisión individual declarada de al menos 1 mm. Esta información permitió representar la configuración real de la estructura y preparar los modelos de cálculo.
  2. Cálculo estructural y elementos finitos: El estudio combinó un modelo teórico de respuesta estática equivalente con un modelo tridimensional de elementos finitos desarrollado en ABAQUS. Este último incorporó 59.800 elementos, con un tamaño de malla de referencia de 0,1 m, y permitió estudiar la distribución de tensiones y desplazamientos bajo las acciones consideradas.
  3. Análisis detallado de las uniones: La investigación profundizó en cuatro unidades representativas de las zonas de arranque y del entorno central del arco, identificadas como 15, 53, 54 y 76. El análisis local permitió examinar cómo las condiciones de contacto entre las piedras modifican la transmisión de esfuerzos, la deformación y la concentración de energía.
  4. Investigación del deterioro de los materiales: El equipo recogió muestras de zonas dañadas y analizó su composición mediante técnicas de fluorescencia de rayos X (XRF) y de difracción de rayos X (XRD). El trabajo también examinó muestras de musgo, raíces y agua para investigar la relación entre los agentes ambientales y la degradación de la piedra.

La combinación de estas herramientas es esencial: el levantamiento geométrico describe la estructura existente; los modelos mecánicos explican su respuesta; y los análisis de materiales ayudan a identificar posibles causas del deterioro. Ninguna técnica, por sí sola, proporciona una visión completa.

¿Dónde se concentran los esfuerzos?

Uno de los resultados más relevantes del estudio es la identificación de dos zonas estructuralmente sensibles: los arranques del arco y su zona central.

Máxima tensión calculada en el arranque del arco: 99,29 MPa

El modelo tridimensional presentó una tensión máxima de aproximadamente 99,29 MPa en esta región. La concentración combina efectos de compresión y de cortante, relacionados con la transmisión del empuje del arco y con las restricciones en los apoyos.

Máximo desplazamiento calculado en la zona central: 80,5 mm

La simulación registró un desplazamiento máximo de aproximadamente 80,5 mm en la zona central del arco. Este resultado señala la sensibilidad de esa región a la deformación y debe interpretarse como una predicción del modelo, no como una medición directa del movimiento real del puente.

Estos resultados reflejan dos aspectos distintos del comportamiento estructural. En los arranques, las restricciones y la transmisión de cargas generan concentraciones locales de tensión. En la zona central, la configuración del arco favorece una respuesta más sensible a la deformación.

La diferencia es importante para el diagnóstico: una zona sometida a mayores tensiones no tiene por qué coincidir exactamente con aquella que presenta los desplazamientos más elevados. Por ello, conviene analizar conjuntamente tensiones, deformaciones, desplazamientos y la transferencia de energía para localizar las regiones potencialmente vulnerables.

El estudio también detectó una redistribución de esfuerzos en las zonas dañadas del arco. Cuando una parte pierde capacidad resistente, otras partes pueden asumir una proporción mayor de la carga. Este mecanismo ayuda a explicar cómo una estructura puede conservar su estabilidad global a pesar de presentar daños locales.

Por qué el cálculo global no basta

Una aportación metodológica destacada es la comparación entre los cálculos teóricos y la simulación tridimensional mediante elementos finitos.

El modelo teórico permite estimar la respuesta general del arco de forma relativamente sencilla. Sin embargo, simplifica las condiciones de apoyo y no representa los contactos entre piedras, las restricciones tridimensionales ni las concentraciones locales de tensiones con el mismo nivel de detalle.

La simulación numérica permite estudiar estos fenómenos con mayor detalle, aunque sus resultados también dependen de las hipótesis adoptadas, de las propiedades asignadas a los materiales y de las condiciones de contorno.

En el estudio, las diferencias máximas entre ambos enfoques alcanzaron el 28,8 % en los desplazamientos y el 69,4 % en las tensiones en las comparaciones presentadas. Estas discrepancias ponen de manifiesto que las simplificaciones del modelo teórico pueden resultar especialmente relevantes al analizar las zonas de apoyo.

La conclusión práctica no consiste en descartar los cálculos convencionales, sino en utilizar cada herramienta para aquello que mejor resuelve. El modelo teórico resulta útil para una primera evaluación; el modelo tridimensional permite profundizar en las zonas críticas y estudiar fenómenos locales que el análisis global puede pasar por alto.

El agua y la vegetación también cuentan

El deterioro de un puente histórico no depende exclusivamente de las cargas mecánicas. La investigación confirma la importancia de considerar los procesos ambientales que actúan lentamente sobre la fábrica de piedra.

Los análisis químicos mostraron diferencias entre las distintas zonas del puente. La fachada occidental presentó un mayor contenido medio de elementos considerados impurezas —entre ellos silicio, hierro y aluminio— que la oriental. Los autores relacionan este resultado con una mayor exposición a procesos de erosión, transporte de partículas y alteración superficial.

La zona de arranque identificada como muestra 16 destacó especialmente: el contenido total de esos elementos alcanzó el 37,66 %, frente al 6,63 % de media en la fachada occidental y el 4,20 % en la oriental. Los autores clasificaron el grado de meteorización de esa muestra como severo.

La investigación también señala el papel de la escorrentía, la disolución de componentes de la piedra, el crecimiento de raíces y la erosión biológica. Estos procesos pueden modificar las superficies de contacto, favorecer la aparición o evolución de fisuras y alterar las condiciones mecánicas que permiten transmitir las cargas.

Una evaluación rigurosa debe integrar el diagnóstico estructural con la inspección del entorno y el estudio de los materiales. La geometría y la mecánica explican cómo funciona el puente; la caracterización de los materiales ayuda a comprender por qué algunas zonas se deterioran más que otras.

Aplicaciones prácticas para la ingeniería civil

Los resultados ofrecen varias orientaciones para la conservación de puentes históricos y, con las adaptaciones oportunas, para otras estructuras de fábrica.

  • Priorizar las inspecciones. Los arranques del arco, las uniones entre piezas y las zonas centrales, con mayor sensibilidad a los desplazamientos, merecen atención específica durante las campañas de inspección.
  • Combinar diagnóstico visual y simulación. Las fisuras, los desplazamientos entre bloques, la erosión superficial y los cambios en los contactos pueden contrastarse con los resultados del modelo para identificar posibles mecanismos de daño.
  • Orientar las intervenciones de conservación. El estudio del agua, la vegetación y la meteorización permite identificar agentes ambientales que conviene controlar. Las medidas concretas deben adaptarse a las características del monumento y a los criterios de conservación patrimonial.
  • Mejorar el seguimiento a largo plazo. La investigación propone avanzar hacia sistemas de monitorización inteligente, con sensores instalados en zonas vulnerables y plataformas de seguimiento que permitan detectar cambios relevantes en el comportamiento de la estructura.
  • Reforzar la evaluación mediante métodos complementarios. La combinación de cálculos simplificados, elementos finitos, inspecciones in situ y análisis de materiales proporciona una base más sólida para decidir cuándo intervenir y cómo comprobar la evolución del daño.

Estas aplicaciones no implican que un modelo numérico pueda determinar por sí solo la seguridad de un puente. La evaluación final requiere contrastar las predicciones con observaciones reales, conocer las limitaciones del modelo y considerar las condiciones de uso de la estructura.

Qué queda por investigar

La investigación reconoce varias limitaciones. El modelo teórico no reproduce plenamente la fragilidad ni la heterogeneidad de la piedra, y algunas condiciones de contorno de la simulación pueden diferir de las condiciones reales. Además, las hipótesis adoptadas para representar las uniones no capturan por completo los pequeños huecos, los residuos entre superficies de contacto y los posibles deslizamientos locales.

El análisis también se centra en las condiciones de carga consideradas para este puente peatonal y no abarca de manera exhaustiva todos los escenarios dinámicos extremos. Por tanto, los resultados no deben trasladarse directamente a cualquier puente histórico sin una adaptación y una validación específicas.

Como líneas futuras, los autores proponen mejorar los modelos de daño elastoplástico, incorporar técnicas de monitorización in situ, estudiar combinaciones de cargas y de gradientes térmicos y desarrollar sistemas integrados de evaluación para la seguridad, la conservación, la explotación y el mantenimiento.

Una lección que trasciende los mil años

El caso del puente de Guanyin demuestra que la conservación del patrimonio construido requiere algo más que comprobar si una estructura sigue en pie. También exige comprender cómo transmite las cargas, cómo redistribuye los esfuerzos cuando surgen daños y cómo evoluciona la fábrica bajo la acción del medio ambiente.

La principal contribución de esta investigación radica en integrar el comportamiento global del arco, la mecánica de las uniones entre piedras y la caracterización del deterioro de los materiales. Este enfoque permite pasar de una inspección centrada en los daños visibles a un diagnóstico que también investiga sus posibles causas y su relación con la respuesta estructural.

Para los ingenieros civiles, el mensaje es claro: la conservación preventiva resulta más sólida cuando combina observación, cálculo y conocimiento de los materiales. Las herramientas digitales no sustituyen la experiencia técnica ni el criterio de conservación, pero pueden ayudar a identificar las zonas que requieren mayor atención y a fundamentar decisiones de mantenimiento más informadas.

Referencia:

ZHOU, Z.; JIANG, Q.; LI, Y.; YANG, H.; YANG, Y.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2026). Multiscale Damage Evolution and Load-Transfer Mechanisms of the Millennium-Old Stone Arch Bridge: A Case Study of the Guanyin Bridge.  Infrastructures, 11(10):370. DOI:10.3390/infrastructures11100370

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Cómo la hibridación de materiales puede recortar un 24% las emisiones de carbono

En este artículo se resumen las ideas principales de un trabajo recientemente aceptado para su publicación en Smart and Sustainable Built Environment. El trabajo es fruto de una colaboración internacional con investigadores brasileños y estudia la optimización topológica multiobjetivo de celosías tubulares híbridas de materiales compuestos, teniendo en cuenta tanto su comportamiento estructural como aspectos de sostenibilidad. Más que reproducir aquí todos los detalles del artículo, se presentan sus planteamientos fundamentales, la metodología empleada y los principales resultados obtenidos.

De acuerdo con el Global Status Report for Buildings and Construction (2020), elaborado por la Alianza Global para la Edificación y la Construcción (GlobalABC) en colaboración con el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UNEP), el sector de la edificación es responsable del 38 % de las emisiones globales de CO₂ asociadas al uso de la energía. De este volumen, un 10 % corresponde directamente al carbono embebido, es decir, a los gases de efecto invernadero emitidos durante la extracción, la fabricación y el transporte de los materiales de construcción. Ante este escenario, la ingeniería civil y la arquitectura se enfrentan a un desafío inaplazable: ¿es posible aumentar sustancialmente la capacidad resistente de una estructura, reducir sus costes de construcción y, al mismo tiempo, disminuir drásticamente su huella de carbono?

Históricamente se ha asumido que elevar las prestaciones mecánicas de un edificio implica un mayor consumo de recursos, lo que encarece la obra y multiplica las emisiones de CO₂. Sin embargo, la aplicación de algoritmos de optimización metaheurística multiobjetivo —como la Optimización por Enjambre de Partículas (Particle Swarm Optimization, PSO) y su variante multiobjetivo (MOPSO)— demuestra de forma contundente que esta aparente incompatibilidad es un mito.

Al integrar la optimización de celosías tubulares híbridas (acero-hormigón) con losas mixtas colaborantes, los algoritmos demuestran que es factible reconfigurar la geometría y la distribución de materiales para lograr ahorros inéditos. A continuación, analizamos los cuatro descubrimientos más impactantes y contraintuitivos extraídos de las investigaciones más recientes sobre optimización estructural sostenible.

1. Materiales más resistentes no significan mayor contaminación: El mito desmontado

A primera vista, la lógica indicaría que prescribir aceros y hormigones de alta resistencia incrementa el impacto ambiental, ya que la fabricación de una unidad de masa o de volumen de estos materiales avanzados genera una mayor cantidad de CO₂ equivalente. No obstante, al analizar el comportamiento global de la estructura, la optimización algorítmica demuestra exactamente lo contrario.

El uso de materiales con prestaciones mecánicas elevadas permite reducir la sección transversal y la masa total de los elementos estructurales, de modo que esa contracción volumétrica compensa con creces el mayor factor de emisión unitario del material. En el caso de las celosías tubulares mixtas, el algoritmo PSO seleccionó sistemáticamente:

  • Hormigones de relleno para el cordón superior con resistencia a la compresión (fck) siempre superior a 40 MPa, alcanzando de forma recurrente valores entre 70 y 90 MPa.
  • Hibridación dinámica de aceros entre los distintos elementos de la celosía. El algoritmo asigna grados de alta resistencia, como ASTM A913 Gr. 70 o ASTM A572 Gr. 65, a los cordones superior e inferior para maximizar la resistencia al momento flector y a los esfuerzos axiales, mientras optimiza las diagonales y los montantes combinando grados como ASTM A572 Gr. 50, Gr. 60 o Gr. 65, según la solicitación específica de cada barra.

Esta asignación selectiva de propiedades mecánicas aprovecha el relleno de hormigón para evitar el pandeo local y global del cordón tubular superior, lo que permite utilizar perfiles de acero notablemente más esbeltos y livianos en toda la celosía.

«La hibridación de materiales —combinando hormigón de alta resistencia en el cordón superior y diferentes grados de acero asignados dinámicamente según la solicitación de cada barra— maximiza la eficiencia mecánica global. La contracción de la masa total de la estructura supera con frecuencia el impacto ambiental unitario de los materiales de alto rendimiento, logrando un balance de carbono neto marcadamente favorable.»

2. El ‘efecto dominó’ en la losa: reducir 3 centímetros puede recortar casi un cuarto del CO₂

En las estructuras de luces medianas (entre 8 y 24 metros), la losa mixta representa la mayor parte de la masa total de la edificación. Por ello, cualquier mejora geométrica en la losa desencadena un efecto dominó positivo en toda la estructura de soporte.

El diseño tradicional suele recurrir a catálogos comerciales estandarizados y dimensionar la chapa de acero perfilada para resistir por sí sola las cargas durante la fase previa al curado del hormigón. En esta etapa, la chapa metálica actúa únicamente como encofrado perdido. Sin embargo, al incorporar una armadura mínima de refuerzo en los nervios de la losa (por ejemplo, 2 barras de 6,3 mm o 8 mm), se transforma el comportamiento en la fase posterior al curado: esta armadura adicional asume las tensiones de flexión positiva, reduciendo drásticamente la demanda estructural sobre la chapa metálica.

Esta simple adición de acero de refuerzo permite optimizar simultáneamente la geometría de la losa:

  • El espesor total de la losa se reduce de 140 mm a 110 mm (3 cm menos de hormigón).
  • El espesor de la chapa de acero perfilada se reduce de 1,25 mm a 0,80 mm.

La razón física por la cual una reducción de tan solo 3 cm de espesor logra recortar las emisiones globales de CO₂ hasta en un 24 % en vanos de 8 metros radica en la distribución de la masa: en vanos cortos, el volumen de hormigón domina la huella de carbono total del sistema y representa entre el 42 % y el 45 % del CO₂ emitido. Aligerar la losa reduce directamente la carga muerta que debe soportar la celosía, lo que se traduce en una reducción en cascada del acero requerido en las barras.

Parámetro y configuración estructural Comparativa (tradicional de catálogo vs. optimizada con refuerzo)
Espesor total de la losa De 140 mm (catálogo) a 110 mm (optimizada con refuerzo) — Ahorro de 3 cm
Espesor de la chapa de acero De 1,25 mm (catálogo) a 0,80 mm (optimizada con refuerzo)
Reducción máxima de CO₂ embebido Hasta un 24 % de reducción respecto a la solución base en vanos de 8 m

3. Beneficio mutuo estructural: por cada kilo de CO₂ reducido, ahorras 0,76 euros

En la práctica profesional persiste el prejuicio de que el diseño sostenible incrementa necesariamente los costes de construcción. La optimización multiobjetivo desmiente esta premisa al demostrar una sólida correlación lineal entre el coste directo de fabricación e instalación y las emisiones de CO₂ embebido, con un coeficiente de determinación R² = 0,9895.

En el sistema analizado, las soluciones de menor impacto ambiental son, al mismo tiempo, las más económicas. Esto se debe a que los vectores que incrementan el coste (toneladas de acero consumido y metros cúbicos de hormigón vertidos) son idénticos a los factores que disparan la huella de carbono.

Bajo las condiciones del mercado brasileño analizadas en el estudio (datos de enero de 2026), se determinó que por cada kilogramo de CO₂ mitigado mediante la optimización estructural, se obtiene un ahorro económico medio, al cambio actual, de 0,76 euros. Es fundamental precisar que esta cifra no constituye una constante universal, ya que depende de las matrices de costes unitarios, de los factores de emisión regionales y de las tipologías analizadas. Sin embargo, confirma un principio técnico contundente: en celosías tubulares híbridas y en losas mixtas, la sostenibilidad ambiental y la rentabilidad financiera avanzan de forma alineada.

4. Multiplicar la capacidad por 2,5 sin disparar la huella ambiental: la frontera Pareto

Mediante la aplicación del algoritmo MOPSO, es posible trazar la frontera de Pareto, un conjunto de soluciones óptimas en el que resulta imposible mejorar un objetivo (como la capacidad de carga) sin penalizar otro (como las emisiones o el coste).

Para los rangos de carga de servicio habituales en edificaciones residenciales y comerciales (de 2 a 5 kN/m²), los resultados de la frontera Pareto revelan una ganancia de eficiencia sobresaliente:

  • La capacidad de carga de la losa puede incrementarse hasta 2,5 veces (+150 %) respecto a la solución de capacidad mínima.
  • Este aumento masivo del rendimiento mecánico requiere solo un aumento modesto del 25 % en las emisiones de CO₂ y del 52 % en el coste de construcción.

Sin embargo, el análisis algorítmico identifica un punto de inflexión crítico. Cuando las demandas de carga superan los 10 kN/m², las penalizaciones económicas y ambientales aumentan de forma fuertemente no lineal. A partir de este umbral, los requerimientos del Estado Límite de Servicio (límites de deflexión L/350) y las elevadas fuerzas axiales en las barras de la celosía obligan a recurrir a perfiles tubulares sensiblemente más pesados y con espesores de pared mayores.

Asimismo, la investigación revela un matiz estructural según la luz del vano: mientras que en luces cortas (8 m) el impacto ambiental está dominado por los materiales de la losa, en luces largas (16 a 24 m) el peso de las barras de acero de la celosía pasa a controlar el balance ambiental, lo que representa entre el 37 % y el 38 % de las emisiones totales de CO₂.

«El trazado de la frontera multiobjetivo de Pareto permite a los proyectistas abandonar la toma de decisiones a ciegas. Proporciona una herramienta racional para seleccionar la combinación precisa de geometría y materiales según los requerimientos reales del proyecto, evitando el sobredimensionamiento y optimizando el equilibrio entre rendimiento, coste e impacto ambiental.»

El futuro del diseño estructural: algoritmos frente a catálogos rígidos

La integración de algoritmos de optimización metaheurística (PSO y MOPSO) con la hibridación de materiales representa un cambio de paradigma en la ingeniería estructural de edificaciones de luz mediana (de 8 a 24 metros). La hibridación de grados de acero en elementos tubulares, combinada con el relleno de hormigón de alta resistencia en el cordón superior y el armado inteligente de la losa mixta, demuestra que es técnicamente viable construir estructuras más resistentes y más económicas, con una huella de carbono significativamente menor.

El diseño estructural moderno ya no necesita quedar supeditado a los límites rígidos de los catálogos comerciales preestablecidos. La optimización algorítmica permite explorar de forma automatizada miles de combinaciones geométricas y de materiales para prescribir la solución exacta que satisface los Estados Límites Últimos y de Servicio con la máxima eficiencia ambiental.

Ante la urgente necesidad de descarbonizar el entorno construido, la interrogante decisiva para proyectistas, consultores y promotores es evidente: ¿está el sector de la edificación preparado para abandonar las recetas tradicionales y dar el salto definitivo al diseño algorítmico orientado a la sostenibilidad?

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre esta investigación.

Este vídeo resume bien el contenido del artículo.

Referencia:

ALVES, É.C.; KRIPKA, M.; YEPES, V.  (2026). Sustainable Multi-Objective Topology Optimization of Composite Hybrid Tubular Trusses. Smart and Sustainable Built Environment (accepted, in press)

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Inteligencia artificial para la adaptación y mitigación al cambio climático en el ciclo de vida de la construcción

En este artículo, resumiremos los aspectos más interesantes del trabajo de Ullah et al. (2026). En este documento técnico se sintetiza el papel disruptivo de la Inteligencia Artificial (IA) en la industria de la construcción  para abordar la crisis climática mediante la Adaptación y Mitigación del Cambio Climático (CCAM). La industria de la construcción es uno de los sectores más intensivos en recursos, responsable del 37% de las emisiones globales de CO₂ relacionadas con la energía y del 28% del consumo final de energía a nivel mundial.

El análisis revela que la IA no es una solución aislada, sino una tecnología habilitadora que atraviesa todo el ciclo de vida del proyecto: desde la producción de materiales y la contratación hasta las operaciones en el sitio, el mantenimiento y la gestión del fin de vida. Los hallazgos principales destacan que la IA facilita la descarbonización, la eficiencia energética y la economía circular. Sin embargo, su éxito depende de la calidad de los datos, de la interoperabilidad y del equilibrio entre los beneficios climáticos operativos y la propia huella ambiental de los sistemas de IA (consumo energético computacional). Por último, el trabajo concluye que el impacto neto positivo solo se logra cuando los ahorros en emisiones superan los costos de implementación y de la infraestructura digital requerida.

1. El impacto de la industria de la construcción en el cambio climático

La industria de la construcción y el entorno construido son factores críticos en la emergencia climática global. El contexto actual se define por las siguientes métricas de impacto:

  • Emisiones y energía: La construcción y la operación de edificios representan el 37% de las emisiones globales de CO₂ y el 28% del consumo energético.
  • Extracción de recursos: El sector es responsable de casi la mitad de la extracción mundial de materiales.
  • Consecuencias económicas: Se estima que para el año 2050, los impactos climáticos podrían causar 14,5 millones de muertes y pérdidas económicas de hasta 12,5 billones de dólares a nivel mundial.

Para mitigar estos efectos, la investigación se ha centrado en estrategias de CCAM, en las que la IA destaca como una herramienta clave de la Industria 4.0 y 5.0.

2. Aplicaciones de la IA en el ciclo de vida del proyecto

La integración de la IA permite intervenciones específicas en cada fase del ciclo de vida de un proyecto de construcción:

2.1 Producción de materiales y sostenibilidad

La producción de cemento Portland representa solo el 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (GEI). La IA interviene mediante:

  • Innovación de materiales: modelos de aprendizaje profundo para predecir el rendimiento de materiales cementosos sostenibles. Se ha documentado que el uso de cenizas volantes y microorganismos, optimizados mediante IA, puede reducir la huella de carbono en un 41%.
  • Control de calidad: procesamiento de imágenes en tiempo real para mantener diseños óptimos de mezcla en plantas de hormigón.
  • Optimización de rutas: reducción del consumo de combustible en el transporte de materias primas mediante analítica de datos.

2.2 Contratación y sourcing circular

La IA facilita el acceso a materiales sostenibles y la transparencia en la cadena de suministro:

  • Pasaportes de materiales (MP): Integración de IA con BIM para rastrear la circularidad y el rendimiento ambiental de los materiales.
  • Selección de proveedores: modelos de «Random Forest» para automatizar la elección de proveedores que cumplen con estándares de sostenibilidad.
  • Blockchain e IA: creación de registros inmutables para la trazabilidad de materiales reciclados y fomento de la confianza en la economía circular.

2.3 Planificación y diseño

En esta etapa, la IA reduce la incertidumbre y mejora la resiliencia:

  • Automatización de EIA y LCA: evaluación del impacto ambiental y análisis del ciclo de vida de forma rápida y precisa mediante Big Data.
  • Diseño generativo: Optimización de las dimensiones estructurales para minimizar el carbono embebido sin comprometer la integridad estructural.
  • Construcción modular y 3D: uso de redes neuronales para optimizar la fabricación de componentes prefabricados y mejorar la resistencia al fuego de las estructuras de madera.

2.4 Operaciones de construcción

La IA transforma la eficiencia en el sitio de obra:

  • Optimización de maquinaria: modelos que reducen el tiempo de inactividad y el consumo de combustible de vehículos pesados, logrando hasta un 31% de reducción de emisiones y de consumo de combustible.
  • Gestión de residuos: visión por computadora (CV) para identificar y clasificar materiales de desecho en el sitio, facilitando su recuperación.
  • Monitorización de progreso: gemelos digitales (DT) e IA para detectar discrepancias tempranas y evitar retrabajos costosos y contaminantes.

2.5 Uso y mantenimiento

La fase operativa es donde se genera la mayor demanda de energía:

  • Gestión inteligente de HVAC e iluminación: sistemas controlados por IA basados en patrones de ocupación en tiempo real para eliminar el desperdicio energético en áreas no utilizadas.
  • Mantenimiento predictivo: detección de anomalías en el rendimiento de los equipos antes de que se produzcan fallos que incrementen el consumo energético.

2.6 Gestión del fin de vida y deconstrucción

La IA impulsa el cierre de los bucles de recursos:

  • Robótica de clasificación: robots equipados con visión artificial que seleccionan y clasifican escombros de demolición en superficies irregulares.
  • Detección de vertederos ilegales: uso de imágenes satelitales y de aprendizaje automático para monitorear el cumplimiento normativo a escala municipal.

3. Resumen de contribuciones a la adaptación y mitigación (CCAM)

Etapa del ciclo de vida Contribuciones a la adaptación (CCA) Contribuciones a la mitigación (CCM)
Producción de materiales Desarrollo de materiales resilientes a climas extremos. Reducción de carbono embebido y optimización de recursos.
Contratación Mejora de la resiliencia en la cadena de suministro. Sourcing sostenible y reducción de emisiones de transporte.
Planificación y diseño Diseño resiliente y predicción de islas de calor. Diseño de baja emisión y optimización energética.
Operaciones Programación sensible al clima y predicción de riesgos. Reducción del consumo de combustible y minimización de residuos.
Uso y mantenimiento Monitorización de resiliencia de infraestructura. Gestión de HVAC y reducción de emisiones operativas.
Gestión de fin de vida Planificación de la recuperación tras eventos climáticos. Implementación de EC y reciclaje automatizado.

4. Desafíos y barreras para la implementación

A pesar del potencial de la IA, existen barreras significativas que limitan su adopción masiva:

  1. Calidad y fragmentación de datos: Los proyectos de construcción generan datos inconsistentes y distribuidos entre múltiples partes interesadas, lo que dificulta el entrenamiento de modelos de IA.
  2. Costos de inversión: La infraestructura digital y la capacitación del personal requieren una inversión inicial elevada, lo que resulta prohibitivo para las pequeñas y medianas empresas (PYMES).
  3. Interoperabilidad: La falta de estándares comunes entre diferentes plataformas de software limita la implementación práctica de soluciones integrales.
  4. Ciberseguridad: La alta conectividad de los sistemas de IA aumenta la vulnerabilidad a ataques a los datos y a riesgos para la privacidad.
  5. Huella ambiental de la IA: El entrenamiento de modelos de aprendizaje profundo complejos consume grandes cantidades de electricidad, lo que puede contrarrestar los beneficios de mitigación si no se alimenta con energía renovable.

5. Marco conceptual y madurez tecnológica

El análisis propone un marco conceptual en el que el impacto climático neto positivo se logra solo si los beneficios (ahorro de energía, reducción de residuos) superan los costos ambientales del sistema de IA.

Niveles de madurez identificados:

  • Madurez alta: mantenimiento predictivo, optimización energética de edificios y monitoreo de seguridad mediante visión artificial.
  • Madurez media: Integración de IA-BIM y de modelos de optimización del carbono.
  • Emergente: sistemas de IA totalmente autónomos, diseño generativo resiliente al clima y sitios de construcción totalmente automatizados.

6. Conclusiones y recomendaciones

La inteligencia artificial se consolida como una herramienta esencial para transformar la industria de la construcción hacia la neutralidad de carbono y la resiliencia climática. Sin embargo, no es una solución mágica.

Recomendaciones clave:

  • Enfoque sociotécnico: Las empresas deben priorizar la preparación organizacional y la capacitación en habilidades digitales, así como la inversión en tecnología.
  • Supervisión humana: Debido a la naturaleza crítica de la infraestructura, los resultados de la IA deben ser monitoreados de cerca por expertos para garantizar la seguridad y el cumplimiento normativo.
  • Evaluación del impacto neto: Es imperativo realizar análisis del ciclo de vida que incluyan el costo energético de la propia IA para asegurar que las intervenciones sean genuinamente sostenibles.
  • Equilibrio entre mitigación y adaptación: La investigación actual está sesgada hacia la mitigación (reducción de emisiones). Es necesario aumentar el enfoque en la adaptación (resiliencia frente a eventos extremos y desastres naturales).

Este documento subraya que el éxito de la IA en la construcción dependerá de una gobernanza de datos robusta, de marcos regulatorios claros y de una colaboración estrecha entre el sector académico y la industria.

La inteligencia artificial no es una solución aislada; es un habilitador que requiere supervisión humana, datos estructurados y un enfoque equilibrado.

En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.

Este vídeo resume bien cómo la IA reduce los impactos ambientales.

Referencia:

Ullah, F., Qayyum, S., Olatunji, O., Leviäkangas, P., Banihashemi, S., Maqsoom, A., Prasittisopin, L., & Thaheem, M. J. (2026). Artificial intelligence for climate change adaptation and mitigation across the construction project lifecycle. Risk Sciences, 2, 100065. https://doi.org/10.1016/j.risk.2026.100065
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Tesis doctoral: Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español

De izquierda a derecha: Salvador Ivorra, Salvador III López, Víctor Yepes, Tatiana García y Antonio Tomás.

Hoy, 1 de octubre de 2026, ha tenido lugar la defensa de la tesis doctoral de D. Salvador III López Jiménez, titulada “Liderazgo orientado al conocimiento y capacidades de gestión del conocimiento como determinantes de la innovación abierta: Un análisis empírico en el sector de la construcción español”, dirigida por el profesor Víctor Yepes. La tesis ha obtenido la máxima calificación de sobresaliente «cum laude». A continuación, presentamos un breve resumen de la misma.

La presente tesis doctoral analiza el papel del liderazgo orientado al conocimiento como catalizador del desarrollo de capacidades organizativas que permiten activar la innovación abierta en el sector de la construcción en España, en un contexto caracterizado por un creciente dinamismo y una turbulencia tecnológica.

Partiendo de la perspectiva basada en recursos y de la visión de la empresa basada en el conocimiento, la investigación integra los enfoques de gestión del conocimiento, capacidades dinámicas e innovación abierta en un modelo teórico estructural que explica cómo el liderazgo orientado al conocimiento (LOC) influye en la innovación abierta —en sus dimensiones entrante y saliente— mediante el desarrollo de capacidades de gestión del conocimiento. Dichas capacidades se conceptualizan de forma multidimensional, distinguiendo entre la capacidad de infraestructura del conocimiento (KIC), asociada a los soportes tecnológicos, estructurales y culturales, y la capacidad de procesos del conocimiento (KPC), vinculada a las rutinas de adquisición, compartición y aplicación del conocimiento.

El estudio adopta un enfoque cuantitativo explicativo y utiliza modelos de ecuaciones estructurales basados en la varianza (PLS-SEM) para contrastar empíricamente las relaciones directas, mediadoras y moderadoras propuestas. La población objeto de análisis está compuesta por empresas constructoras y de consultoría de ingeniería radicadas en España, seleccionadas a partir de bases de datos empresariales estandarizadas y filtradas según su clasificación sectorial.
Los resultados evidencian que el liderazgo orientado al conocimiento actúa como un antecedente estratégico fundamental en la configuración del ecosistema organizativo basado en el conocimiento. Su impacto sobre la innovación abierta no se ejerce de manera exclusivamente directa, sino que se canaliza principalmente a través de las capacidades de gestión del conocimiento, en especial a través de la dimensión de procesos. Asimismo, la turbulencia tecnológica intensifica la relevancia de las capacidades de conocimiento, en particular aquellas asociadas a la flexibilidad y la adaptabilidad organizativas.

Desde el punto de vista teórico, la investigación contribuye a la integración de los marcos de liderazgo, gestión del conocimiento e innovación abierta en un sector tradicionalmente menos explorado desde esta perspectiva. En el plano práctico, ofrece orientaciones estratégicas para que las empresas constructoras refuercen su competitividad mediante el desarrollo de capacidades organizativas alineadas con los desafíos de la digitalización, la sostenibilidad y la transformación tecnológica.

Referencias:

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2026). Innovation in construction: Assessing the role of transformational leadership and knowledge governance. Journal of Civil Engineering and Management, 32(3), 433-455. DOI:10.3846/jcem.2026.24919

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2024). Visualizing the future of Knowledge sharing in SMEs in the construction industry: A VOS-viewer Analysis of emerging trends and best practices. Advances in Civil Engineering, 2024:6657677. DOI:10.1155/2024/6657677

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2023). The Knowledge sharing capability in innovative behavior: A SEM approach from graduate students’ insights. International Journal of Environmental Research and Public Health, 20(2):1284. DOI:10.3390/ijerph20021284

YEPES, V.; LÓPEZ, S. (2021). Knowledge management in the construction industry: Current state of knowledge and future research. Journal of Civil Engineering and Management, 27(8):671-680. DOI:10.3846/jcem.2021.16006

LÓPEZ, S.; YEPES, V. (2020). Impact of the R&D&I on the performance of Spanish construction companies. Advances in Civil Engineering, 2020:7835231. DOI:10.1155/2020/7835231

Columnas mixtas acero-hormigón: cuando resistir ya no es el único criterio de diseño

Un estudio reciente plantea la optimización simultánea de la resistencia, el coste y las emisiones de CO₂ en columnas tubulares rellenas de hormigón y muestra cómo la geometría, la esbeltez y los materiales pueden modificar la solución óptima.

Acaban de publicar un artículo nuestro en Journal of Composites Science, una de las revistas de impacto científico indexada en el JCR.  La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. Además, muestra la internacionalización de nuestro grupo de investigación, en este caso, con Brasil. A continuación, se presenta un resumen del trabajo y de la información de contexto.

Durante décadas, el dimensionamiento estructural ha girado en torno a una pregunta directa: ¿qué sección necesitamos para resistir las acciones previstas? Hoy esa pregunta sigue siendo imprescindible, pero ya no agota el problema. El coste de los materiales y su impacto ambiental están teniendo un impacto progresivo en las decisiones de los proyectos.

Las columnas tubulares de acero rellenas de hormigón constituyen un buen campo de estudio para esta cuestión. El perfil de acero aporta resistencia y confinamiento, mientras que el hormigón contribuye a la capacidad resistente y a la rigidez del conjunto. Existen, sin embargo, muchas formas de alcanzar una determinada resistencia: modificar la geometría, mejorar la calidad de los materiales o incorporar armadura adicional.

El trabajo de Lourenção et al. aborda estas alternativas mediante un procedimiento de optimización multiobjetivo aplicado a columnas tubulares mixtas con secciones circulares, cuadradas y rectangulares. El objetivo es analizar conjuntamente la capacidad resistente, el coste y las emisiones de CO₂ incorporadas.

De dimensionar una sección a explorar un espacio de soluciones

La principal aportación del estudio radica en plantear el diseño como un problema de búsqueda. Los autores permiten que el modelo modifique la geometría de la sección, las propiedades de los materiales y la disposición de la armadura dentro de un espacio de diseño previamente definido.

La herramienta empleada es Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO), una extensión del algoritmo PSO orientada a problemas con múltiples objetivos. El procedimiento genera soluciones de Pareto: alternativas en las que mejorar uno de los objetivos implica, por lo general, penalizar el otro.

El estudio utiliza, además, métricas de Minkowski y la teoría de la entropía para analizar y seleccionar alternativas dentro de ese conjunto. De esta forma, el resultado no es una única sección supuestamente óptima, sino un conjunto de soluciones que permiten valorar distintos compromisos entre resistencia, coste y emisiones.

Qué variables entran en el cálculo

El espacio de búsqueda incluye perfiles tubulares circulares, cuadrados y rectangulares del catálogo de Vallourec. También se modifican la resistencia característica del hormigón, la calidad del acero y, cuando corresponde, la cantidad y el diámetro de las barras longitudinales.

El hormigón se estudia entre 25 y 90 MPa, con barras de 10, 12,5, 16 y 20 mm y diferentes calidades de acero estructural. La inclusión de hormigones de alta resistencia permite estudiar si una mayor resistencia del material puede compensar su mayor coste mediante una reducción de la cantidad total de material.

Este punto requiere cierta cautela. El artículo señala que la ABNT NBR 8800:2024 limita la resistencia característica del hormigón en los elementos mixtos a 50 MPa. Las soluciones por encima de ese valor tienen, por tanto, un carácter exploratorio en el estudio.

Las tres funciones objetivo son la capacidad resistente, el coste de los materiales y las emisiones de CO₂ asociadas al hormigón, al perfil de acero y a la armadura.

Qué se ha validado realmente

Antes de aplicar la optimización, los autores contrastan la formulación empleada para calcular la capacidad resistente con seis probetas experimentales publicadas por Ibáñez et al. (2021).

Son columnas tubulares rellenas de hormigón sin armadura longitudinal adicional, con secciones circulares, cuadradas y rectangulares, una longitud de 30 cm y apoyos articulados en ambos extremos. Las cargas últimas experimentales se comparan con las obtenidas mediante el Eurocódigo 4, el AISC y la formulación basada en la ABNT NBR 16239 empleada en el estudio.

La relación media Nexp / NNBR16239 es 1,01. Los valores medios correspondientes a Eurocódigo 4 y a AISC son 0,92 y 1,09, respectivamente. Los resultados individuales muestran diferencias entre las probetas, especialmente en algunas secciones circulares.

La precisión metodológica es importante: esta comprobación respalda la formulación empleada para estimar la resistencia, pero no constituye una validación experimental del algoritmo MOPSO ni de las soluciones de coste y de emisiones. Tampoco cubre directamente el comportamiento de las columnas de 3, 4 y 5 m analizadas en la optimización, ya que las probetas experimentales tienen 30 cm de longitud.

Qué encuentra la optimización

Los resultados muestran que las configuraciones sin armadura longitudinal adicional suelen presentar emisiones menores que sus equivalentes armadas. Aunque la armadura incrementa la capacidad resistente, añade acero y, con ello, coste y emisiones.

El empleo de hormigones de mayor resistencia puede alterar ese equilibrio. En determinadas soluciones sin armadura, los hormigones de 60 y 90 MPa permiten reducir la cantidad total de material y las emisiones. En los casos estudiados, las reducciones alcanzan hasta aproximadamente el 16 %.

La geometría tampoco mantiene una posición constante. El estudio analiza columnas de 3, 4 y 5 m y observa que el aumento de la longitud de la columna incrementa las emisiones. Los autores cuantifican un aumento medio de aproximadamente el 35 % en las columnas de 4 m y del 73 % en las de 5 m respecto de las soluciones de 3 m.

La explicación se relaciona con la mayor demanda de material asociada a la esbeltez y con las restricciones adicionales de resistencia y estabilidad. Además, la sección que presenta las menores emisiones varía según las cargas y la longitud consideradas.

Qué aporta el frente de Pareto

La representación mediante frentes de Pareto permite visualizar el compromiso entre los tres objetivos. Una solución puede ofrecer mayor capacidad resistente, pero a costa de un mayor coste y de mayores emisiones; otra puede reducir el impacto ambiental a costa de una menor capacidad o de otras penalizaciones.

Entre los nueve escenarios analizados mediante el procedimiento multicriterio, las secciones cuadradas sin armadura longitudinal adicional ocupan la primera posición en ocho de ellos. La excepción corresponde a una columna de 4 m sometida a flexión biaxial, en la que la alternativa rectangular con armadura adicional ocupa dicha posición.

Estos resultados corresponden al conjunto concreto de cargas, longitudes, materiales y criterios considerados. No permiten establecer una regla general según la cual una determinada geometría sea siempre preferible.

Utilidad práctica de la investigación

La aplicación más interesante del procedimiento radica en el predimensionamiento y en la comparación sistemática de alternativas. En lugar de seleccionar una sección y modificarla mediante iteraciones sucesivas, el ingeniero puede definir un conjunto de soluciones admisibles y explorar simultáneamente la geometría, los materiales y la armadura. Esto puede ser especialmente útil en estructuras con numerosas columnas similares, donde pequeñas diferencias en el consumo de acero u hormigón pueden acumularse y generar efectos relevantes.

El modelo, sin embargo, no sustituye las comprobaciones habituales del proyecto. El estudio no incorpora como criterios independientes la constructibilidad, la ductilidad, la resistencia al fuego ni determinadas condiciones de servicio. Tampoco realiza un análisis de ciclo de vida completo: el indicador ambiental se limita a las emisiones incorporadas de los materiales considerados. Los resultados ambientales dependen de los factores de emisión adoptados, mientras que la selección multicriterio depende del procedimiento utilizado para comparar las alternativas.

La metodología es potencialmente transferible al proyecto español, pero los resultados numéricos no pueden trasladarse directamente. El estudio utiliza normativa, perfiles comerciales, precios y datos ambientales pertinentes al contexto brasileño. Para aplicarlo en España, habría que adaptar el espacio de búsqueda a los perfiles disponibles, a los materiales y precios reales, a los datos ambientales del suministro y a la normativa aplicable. También habría que incorporar las condiciones concretas de ejecución, de fuego, de durabilidad, de uniones, de estabilidad global y de servicio.

Por tanto, la transferencia más interesante no consiste en adoptar directamente una de las secciones seleccionadas por el estudio, sino en reproducir el procedimiento con datos y restricciones propios del proyecto. Esa es probablemente la principal utilidad profesional del trabajo: disponer de una metodología capaz de explorar conjuntamente la resistencia, el coste y las emisiones antes de fijar definitivamente la solución estructural.

Referencia:

LOURENÇÃO, J.S.; KRIPKA, M.; YEPES, V.; ALVES, É.C. (2026). Multi-Objective Comparative Analysis of High-Strength Steel–Concrete Composite Columns. Journal of Composites Science, 10(10):517. DOI:10.3390/jcs10100517

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Cómo verificar la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes en el recalce de edificios

El recalce mediante micropilotes es una solución habitual cuando una cimentación existente deja de contar con condiciones geotécnicas adecuadas. Es especialmente interesante en terrenos con baja capacidad portante o con arcillas expansivas, donde los movimientos volumétricos del terreno pueden comprometer el comportamiento de una cimentación superficial. Sin embargo, disponer de micropilotes con capacidad resistente suficiente no garantiza por sí mismo que el sistema de recalce funcione correctamente.

El artículo «Analytical design of RC–micropile connections in building underpinning« (Sánchez-Garrido et al., 2026) aborda precisamente este problema. Los autores centran su atención en el nudo que conecta el micropilote con la zapata existente, una zona en la que las normas ofrecen una orientación limitada y fragmentaria para verificar la transferencia de cargas.

La idea que recorre todo el trabajo es sencilla, pero tiene importantes consecuencias para el diseño: la capacidad del micropilote y la capacidad geotécnica del terreno no son necesariamente los mecanismos que gobiernan el recalce. La transferencia de esfuerzos en la conexión puede convertirse en el punto débil del sistema.

La aportación principal del artículo

La principal aportación es una metodología analítica para verificar la transferencia de carga en la conexión entre una cimentación existente de hormigón armado y un micropilote. Para ello, los autores dividen el problema en dos interfaces resistentes:

  • Interfaz 1: acero–lechada, correspondiente a la adherencia entre el tubo de acero del micropilote y el material cementante que lo rodea.
  • Interfaz 2: lechada–zapata, correspondiente a la transferencia de cortante entre el material de relleno y el hormigón de la cimentación existente.

A estas dos comprobaciones se añade una verificación global de la zapata mediante un modelo de bielas y tirantes. La metodología combina formulaciones normativas, referencias empíricas y datos provenientes de ensayos normalizados de arranque.

Este planteamiento permite separar los mecanismos resistentes que habitualmente quedan agrupados en una única comprobación. El artículo sostiene que esta separación resulta especialmente útil en los nudos confinados de recalce, donde la geometría y la concentración de tensiones pueden modificar significativamente el mecanismo de transmisión de cargas.

Los autores también plantean que la metodología podría incorporarse en el futuro a entornos digitales de diseño, incluido BIM, mediante comprobaciones paramétricas asociadas a la geometría y a las propiedades de los materiales. El propio artículo aclara que esta integración digital no forma parte del desarrollo realizado, sino que constituye una posible aplicación posterior.

¿Cómo se ha desarrollado la metodología?

Antes de estudiar las interfaces, el procedimiento comprueba el comportamiento global de la cimentación existente. Cuando los micropilotes atraviesan una zapata, esta pasa a comportarse, desde el punto de vista resistente considerado en el estudio, como un encepado rígido. Por ello, los autores emplean un modelo de bielas y tirantes para comprobar si la armadura existente puede resistir las tracciones multidireccionales generadas por la transferencia de cargas.

Una vez garantizada esta condición global, se estudian por separado ambas interfaces.

1. Interfaz acero–lechada

En un tubo de acero liso, la transmisión de esfuerzos depende principalmente de la adhesión química y de la fricción. El problema es que el tubo carece de un mecanismo eficaz de engranamiento mecánico.

El artículo compara distintas formulaciones. La expresión histórica de EH-91 proporciona una resistencia de adherencia de 1,26 MPa para el caso estudiado, mientras que el Eurocódigo 4 limita el valor a 0,55 MPa y el fib Model Code 2010 conduce a aproximadamente 0,60 MPa. En todos los casos, la resistencia obtenida para el tubo liso resulta insuficiente para transmitir la solicitación de cálculo del caso analizado.

La alternativa estudiada consiste en soldar conectores corrugados longitudinales al tubo. Estos elementos aumentan la superficie efectiva de transferencia y, sobre todo, introducen un mecanismo de interbloqueo mecánico. La comprobación utiliza las formulaciones del EH-91 para barras corrugadas y considera, además, una reducción de la superficie efectiva asociada a la ejecución de las soldaduras.

2. Interfaz lechada–zapata

La segunda interfaz presenta otro problema. Si se considera una unión convencional entre materiales cementantes y se aplica directamente la formulación normativa de la EHE-08 para juntas de hormigón, la resistencia obtenida es muy baja.

Para el hormigón de 25 MPa utilizado en el caso de estudio, los autores calculan una resistencia a tracción de cálculo de 1,20 MPa. Con un factor de rugosidad β = 0,3, correspondiente a la superficie obtenida mediante perforación con corona de diamante, se obtiene una tensión cortante admisible de solo 0,36 MPa.

El artículo compara este resultado con dos formulaciones empíricas empleadas en la práctica geotécnica. Estas proporcionan valores superiores, de 0,73 y 1,25 MPa aproximadamente, pero los autores no las adoptan como criterio de dimensionamiento porque no están integradas en una comprobación estructural en estado límite último.

La solución analizada consiste en emplear un mortero técnico expansivo de altas prestaciones y sin retracción. El material considerado alcanza una resistencia a compresión de 69,3 MPa en el caso de estudio y presenta propiedades expansivas que aumentan el confinamiento lateral y, con ello, la componente friccional de la resistencia de la interfaz.

Para estimar la capacidad de esta interfaz, los autores parten de ensayos normalizados de arrancamiento (pull-out) conforme a UNE-EN 1881 y extrapolan sus resultados a la geometría real del taladro. El propio artículo advierte que esta extrapolación es una estimación orientada al diseño, no una ley de escalado físico directo, ya que las condiciones de contorno y de confinamiento del ensayo y de la conexión real difieren.

El caso real utilizado para aplicar la metodología

La metodología se aplica a un proyecto de recalce de un edificio educativo de dos plantas afectado por problemas geotécnicos importantes. El terreno estaba constituido por arcillas muy expansivas y presentaba baja capacidad portante y agresividad a los sulfatos.

La intervención contempló 158 micropilotes, con una longitud total de 1.235 metros, distribuidos en grupos de dos o tres micropilotes bajo las zapatas existentes. Las cimentaciones tenían una profundidad total de 500 mm.

En el caso estudiado, el tubo del micropilote tenía un diámetro exterior de 88,9 mm y un espesor nominal de 8 mm. Considerando una pérdida de 0,6 mm por corrosión, el espesor efectivo empleado en el cálculo era de 7,4 mm. La longitud efectiva de empotramiento fue de 450 mm y se utilizaron tres conectores corrugados de 16 mm de diámetro.

La solicitación máxima de compresión era de 376 kN, mientras que la resistencia estructural última del tubo de acero era de 521,04 kN. Esta diferencia es significativa: el tubo, considerado por separado, tenía capacidad suficiente, de modo que el problema de diseño se desplazaba hacia la conexión entre el micropilote y la cimentación existente.

Principales resultados

Los resultados muestran con bastante claridad dónde se encuentra el problema.

En la interfaz acero–lechada, el tubo liso alcanza solamente:

  • 158,97 kN con la formulación EH-91.
  • 69,12 kN con Eurocódigo 4.
  • 75,41 kN con el fib Model Code 2010.

Ninguno de estos valores permite transferir los 376 kN de solicitación de cálculo.

Al incorporar los tres conectores corrugados, la contribución calculada asciende a 394,17 kN. Sumando de forma conservadora esta contribución a la adherencia de 75,41 kN obtenida mediante el fib Model Code 2010, la resistencia total de diseño llega a 469,58 kN. Esto supone una relación capacidad-demanda de 1,25 y una relación respecto a la resistencia última del tubo de 0,90.

La mejora no se explica únicamente por disponer de más superficie. Los conectores modifican el mecanismo resistente: permiten que la biela de compresión se distribuya sobre una mayor superficie del hormigón y reducen la concentración de tensiones alrededor del tubo.

La situación es aún más llamativa en la interfaz lechada–zapata. Aplicando directamente la formulación de la EHE-08, la capacidad del taladro ejecutado de 170 mm sería de solo 96,13 kN. Para alcanzar la resistencia estructural última de 521,04 kN mediante esta formulación, según el cálculo del artículo, sería necesario un diámetro teórico de taladro de 921,4 mm, lo cual resulta incompatible con las dimensiones habituales de una zapata.

Las formulaciones empíricas mejoran la estimación, pero tampoco alcanzan la resistencia necesaria. La expresión de Serrano Alcudia proporciona 193,86 kN y la formulación SEMSIG-AETESS 333,79 kN.

Con el mortero expansivo de altas prestaciones y la metodología basada en los ensayos de arrancamiento, el valor de diseño adoptado para la tensión cortante es de 2,10 MPa. Para el taladro de 170 mm se obtiene una capacidad de 560,77 kN, superior tanto a la solicitación de cálculo de 376 kN como a la resistencia última del tubo de 521,04 kN.

El resultado conjunto es, por tanto, un cambio de estrategia: en lugar de aumentar considerablemente el tamaño del taladro para compensar una resistencia interfacial baja, se modifica el mecanismo resistente mediante conectores mecánicos y un mortero con capacidad de confinamiento.

¿Qué significa esto para el diseño de recalces?

El estudio plantea una cuestión muy útil para la práctica profesional: dimensionar un micropilote no debería concluirse cuando se comprueba su resistencia estructural y geotécnica.

En una intervención de recalce, hay que comprobar cómo llega realmente la carga desde la estructura existente hasta el micropilote. El nudo puede presentar una capacidad inferior a la del propio elemento profundo y convertirse en el mecanismo que controla el comportamiento del conjunto.

Desde el punto de vista del detalle constructivo, el trabajo se centra en dos decisiones concretas. La primera es proporcionar un mecanismo de engranamiento mediante conectores soldados al tubo. La segunda es utilizar un material de relleno capaz de desarrollar una resistencia interfacial compatible con las solicitaciones y con las condiciones de confinamiento del nudo.

El procedimiento constructivo también cobra relevancia. El artículo contempla la soldadura de tres conectores de 16 mm, la perforación de la zapata, la ejecución del micropilote y la limpieza a alta presión de la superficie perforada antes de rellenar la zona de conexión con el mortero expansivo. La calidad de estas operaciones forma parte de las condiciones necesarias para que el comportamiento calculado se materialice en obra.

Además, hay una consecuencia relacionada con la optimización de recursos. Según los autores, aumentar únicamente el diámetro del taladro conduce a soluciones sobredimensionadas, mientras que modificar los mecanismos de transferencia permite alcanzar la capacidad requerida manteniendo dimensiones geométricas razonables. Esto puede reducir el consumo de materiales asociado al recalce.

Posibles aplicaciones prácticas

La metodología propuesta puede utilizarse como esquema de comprobación para proyectos de recalce con micropilotes en los que exista una cimentación de hormigón armado que deba transferir cargas a nuevos elementos profundos.

Su aplicación práctica puede resumirse en una secuencia:

  1. Comprobar globalmente la zapata existente, considerando su comportamiento como elemento tipo encepado y verificando las bielas y los tirantes.
  2. Identificar las dos interfaces de transferencia: tubo–lechada y lechada–hormigón existente.
  3. Comprobar la adherencia natural del tubo y verificar si es suficiente para la solicitación.
  4. Introducir conectores mecánicos cuando la adherencia natural no permita alcanzar la capacidad requerida.
  5. Comprobar la interfaz con la zapata, evitando asumir que la capacidad del mortero es automáticamente equivalente a la capacidad de la unión.
  6. Considerar datos de ensayos normalizados para caracterizar soluciones de altas prestaciones cuando las formulaciones convencionales resulten excesivamente conservadoras.
  7. Controlar la ejecución, especialmente la preparación de superficies, las soldaduras y la colocación del mortero expansivo.

El artículo apunta, además, a una futura integración de estas comprobaciones en modelos BIM. Cada interfaz podría definirse como un objeto de verificación asociado a parámetros geométricos y mecánicos, lo que facilita la trazabilidad entre el cálculo, el detalle constructivo y la ejecución.

Una conclusión prudente

El trabajo aporta una forma estructurada de analizar un problema que, según sus autores, está insuficientemente desarrollado en las normas: la transferencia de carga en la conexión entre micropilotes y cimentaciones existentes.

El caso estudiado muestra que un tubo de acero con una resistencia última de 521,04 kN no garantiza, por sí solo, la transferencia de los 376 kN de cálculo. Con el tubo liso, la interfaz acero–lechada presenta capacidades muy inferiores. La incorporación de conectores corrugados eleva la resistencia calculada hasta 469,58 kN. En la interfaz lechada–zapata, el mortero expansivo y la estimación basada en ensayos de arrancamiento permiten alcanzar 560,77 kN en el taladro de 170 mm ejecutado.

Ahora bien, el propio artículo establece límites claros. La capacidad de la segunda interfaz se obtiene mediante una extrapolación de ensayos normalizados que no reproduce plenamente las condiciones tridimensionales y de confinamiento del nudo real. Tampoco se cuantifican explícitamente todas las incertidumbres asociadas a la ejecución. Además, quedan fuera del análisis algunos modos de fallo, como la fisuración local del hormigón, el punzonamiento o el fallo de las soldaduras.

Por ello, la contribución debe entenderse como una metodología analítica orientada al diseño y aplicada a un caso real a escala completa, no como una validación experimental completa. Los autores plantean como siguientes pasos los ensayos a escala real, los análisis paramétricos y las simulaciones numéricas no lineales que permitan cuantificar mejor los efectos del confinamiento, la escala y de las condiciones de ejecución.

Para el ingeniero que proyecta un recalce, el mensaje técnico del artículo es claro: el micropilote no debe estudiarse como un elemento aislado. La seguridad del sistema también depende de cómo se construye y se verifica el camino de carga entre la cimentación existente y el nuevo elemento profundo.

El texto puede publicarse como post técnico prácticamente tal cual; he mantenido deliberadamente las limitaciones del artículo para no presentar como experimentalmente demostrado aquello que los propios autores consideran una validación analítica mediante un caso real.

Referencia:

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). Analytical Design of RC–Micropile Connections in Building Underpinning. Journal of Construction Engineering, Management & Innovation, 9(3): 725. DOI:10.31462/jcemi.2026.725

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Por qué no construimos pilotes de bajo carbono (aunque sepamos diseñarlos)

Hace años que se investiga cómo reducir las emisiones de carbono asociadas a las cimentaciones profundas, especialmente en los pilotes. Estos trabajos muestran que, al optimizar la geometría o la resistencia del hormigón o del material, se pueden lograr reducciones superiores al 70 %. Y sin embargo, cuando uno visita una obra, los pilotes siguen siendo mayoritariamente cilindros uniformes con margen de sobra.

Podemos, por tanto, plantear una pregunta incómoda: si sabemos diseñarlos, ¿por qué no se usan? Para responderla, dejamos de calcular y empezamos a escuchar. El resultado es el reciente artículo titulado Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts, publicado en Environmental and Sustainability Indicators por Abushama et al. (2026), que podéis descargar gratuitamente, ya que está en abierto.

En dicha investigación se recoge lo que diez expertos británicos en geotecnia contaron sobre el abismo que existe entre la investigación y la práctica.

La investigación fue realizada por terceros y se basó en diez entrevistas semiestructuradas en línea, de entre 45 y 60 minutos cada una. Cinco entrevistas se realizaron con consultores, concretamente con directores técnicos y asociados, y las otras cinco con contratistas, como líderes técnicos y responsables de ingeniería, diseño y desarrollo digital. Todos los participantes tenían perfiles muy senior, con entre 11 y 30 años de experiencia; además, todos contaban con al menos un máster y cuatro tenían un doctorado. Para analizar las entrevistas se utilizó el análisis temático de Braun y Clarke, mediante 20 códigos organizados en 7 temas y 2 grandes bloques. Las barreras identificadas se denominaron «frenos» (brakes) y los factores que facilitaban el proceso, «aceleradores» (accelerators). La investigación alcanzó la saturación temática a partir de la décima entrevista, ya que después de ese punto no surgieron temas sustancialmente nuevos.

Principales aportaciones

  1. Cubrieron un vacío en la investigación. Existe una amplia literatura sobre la optimización de pilotes y las barreras para avanzar hacia una construcción más sostenible. Sin embargo, gran parte de estos estudios se centra en edificios y en superestructuras. Según la revisión realizada, no se había identificado ningún estudio que analizara directamente, mediante entrevistas a proyectistas y contratistas de pilotaje, las barreras específicas de la cimentación profunda.
  2. Identificaron que las principales dificultades no son solo técnicas. Los resultados sugieren que la resistencia a adoptar soluciones de pilotes con menor huella de carbono se relaciona con la interacción entre la presión comercial, la gestión del riesgo y las expectativas del mercado. Por tanto, el conocimiento técnico disponible no parece ser la única limitación para su adopción.
  3. Propusieron una estructura para analizar el problema. El estudio organizó los resultados en cuatro frenos (brakes) y tres aceleradores (accelerators), y planteó un marco de decisión que relaciona estos factores con las políticas y la normativa.
  4. Diferenciaron las perspectivas entre los consultores y los contratistas. Ambos grupos identificaron barreras similares, pero las experimentaron de manera distinta. Para los consultores, las principales preocupaciones se relacionan con la responsabilidad en el diseño y con las expectativas del cliente. Para los contratistas, los riesgos asociados a la ejecución y al cumplimiento del programa tienen mayor peso.
  5. Plantearon una hoja de ruta para avanzar. Las propuestas se organizaron en tres preguntas: qué hacer, cómo hacerlo y quién debe hacerlo, con el objetivo de orientar posibles acciones para facilitar la adopción de soluciones de cimentación profunda con menor huella de carbono.

Los cuatro frenos

T1. Prioridad comercial y de plazo. El coste y el cumplimiento de los plazos condicionan la elección de las soluciones. Los sobrecostes resultan difíciles de justificar si no ofrecen un beneficio claro, mientras que la falta de tiempo limita la realización de ensayos y estudios adicionales.

T2. Riesgo, responsabilidad y conservadurismo. El temor al riesgo y a asumir responsabilidades favorece diseños conservadores y dificulta la adopción de soluciones nuevas. También existe reticencia a utilizar tecnologías que todavía no han sido suficientemente probadas, reforzada por los márgenes de seguridad establecidos en la normativa.

T3. Datos del terreno y calidad. Una investigación geotécnica insuficiente aumenta la incertidumbre sobre las condiciones del terreno y favorece hipótesis conservadoras y el sobredimensionamiento de los pilotes. También persisten dudas sobre la durabilidad y las condiciones ambientales del terreno.

T4. Constructibilidad y utillaje. Algunas soluciones presentan dificultades para adaptarse a los sistemas y equipos de ejecución existentes. Los problemas de fabricación, alineación y control de calidad pueden aumentar los recursos necesarios, mientras que la falta de coordinación entre disciplinas puede llevar a adoptar cargas más conservadoras.

Los tres aceleradores

T5. Necesidad de prueba empírica. Los participantes señalaron la falta de evidencia práctica como una de las principales barreras para adoptar nuevas soluciones. Destacaron la necesidad de contar con ensayos a escala real, casos de estudio y garantías de su durabilidad antes de incorporarlas a los proyectos.

T6. Madurez del mercado y de la cadena de suministro. Los consultores mostraron reticencias a especificar soluciones que dependieran de un único contratista. Para facilitar su adopción, consideran necesario contar con una oferta suficientemente desarrollada y con varios proveedores capaces de suministrar y ejecutar estas soluciones.

T7. Colaboración y difusión. Los participantes destacaron la utilidad de herramientas sencillas para apoyar la toma de decisiones, la participación temprana de los contratistas y un mayor contacto con la realidad de la ejecución. También señalaron la necesidad de mejorar la difusión del conocimiento mediante formatos accesibles para los profesionales.

Conclusiones

El estudio concluye que el coste y el plazo siguen siendo los principales criterios de decisión, de modo que la reducción de carbono gana peso cuando también aporta mayor certeza económica. A esto se suma una «reticencia a ser el primero», vinculada al riesgo de fallo y a la responsabilidad profesional. Cuando faltan precedentes, los proyectistas tienden a recurrir a soluciones recogidas en la normativa porque son más fáciles de justificar. Del mismo modo, algunas innovaciones enfrentan dificultades cuando no se ajustan a los equipos y procedimientos habituales de la obra. Ante estas barreras, el estudio plantea la necesidad de reducir el riesgo mediante una mayor incorporación de estas soluciones en la normativa, de herramientas de diseño accesibles y de más datos. El objetivo final es pasar de una lógica centrada en el «mínimo coste» a otra basada en el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.

Aplicaciones prácticas

Si proyectas o eres consultor

  • Incluye el carbono embebido como parámetro de diseño, junto con la capacidad, el servicio y la constructibilidad, no como un extra opcional.
  • Documenta y justifica cada reducción: el problema de fondo es la defendibilidad, no la capacidad de cálculo.
  • Defiende una investigación geotécnica de mayor calidad. Lo que se ahorra en el reconocimiento suele pagarse en sobredimensionamiento.
  • Revisa con el equipo de estructuras las cargas «con colchón» que se transmiten a la cimentación.

Si eres contratista

  • Ofrece validación de la constructibilidad desde la fase de concepto: convierte una barrera en una restricción de diseño manejable.
  • Registra y comparte datos de ensayos de carga y de resultados de ejecución.

Si eres cliente o administración

  • Sin una demanda clara del cliente, estas soluciones seguirán siendo marginales. Las palancas son exigir el cálculo del carbono embebido, fijar objetivos o límites en las licitaciones públicas y puntuar el valor a lo largo de todo el ciclo de vida.
  • Considera la contratación con participación temprana del contratista (ECI).

Si investigas

  • La experimentación puntual y aislada no basta. Hacen falta programas de ensayos a escala real, financiados de forma independiente y representativos de vidas útiles de 120 años. Se proponen plataformas como Constructionarium.
  • Publica también en formatos breves que la profesión lea, no solo en revistas científicas.

Para organismos normativos y colegios profesionales

  • Guías tipo CIRIA/ICE que respalden a quien especifica, una base de datos abierta de ensayos de carga y de comportamiento a largo plazo, y herramientas de cálculo de acceso libre.

¿Se pueden extrapolar estos hallazgos a otros países?

El estudio se limita al Reino Unido y no incluye datos de otros países. Lo que sigue es una interpretación, no un resultado del estudio.

Barrera Probable extrapolación Por qué
Presión de coste y plazo en licitación Alta Es un rasgo de casi cualquier mercado de contratación competitiva
Aversión al riesgo y «no ser el primero» Alta Nace de la asimetría entre un ahorro pequeño y las consecuencias de un fallo, que son enormes
Falta de precedentes y de ensayos a escala real Alta Es un problema de generación de evidencia, no de contexto local
Solución de un solo proveedor frente al mercado Alta Vale donde se licita con concurrencia
Utillaje estándar y calidad de ejecución Media-alta Los diámetros y equipos varían por región, pero la lógica es la misma
Calidad de la investigación geotécnica Media Depende de la práctica local de reconocimiento y de su coste relativo
Marco de responsabilidad y seguros Media El régimen legal cambia mucho entre países
Vida útil de 120 años Baja-media Es un criterio típico de la infraestructura británica; en otros lugares las exigencias difieren
Riesgo de la madera Baja Depende del clima y del nivel freático, como recordaron los propios entrevistados al citar Venecia o Ámsterdam
Marcos de referencia (PAS 2080, CIRIA, FPS, etc.) Baja Son específicos del Reino Unido, aunque el papel de la normativa es trasladable donde exista un equivalente

Es factible que las barreras estructurales (incentivos, riesgo, evidencia, cadena de suministro) se extrapolen bien al resto de Europa, a España y a Latinoamérica. Las barreras contextuales (régimen de responsabilidad, seguros, códigos, clima, práctica de reconocimiento) deben revisarse país por país. Demostrarlo requeriría estudios locales.

Limitaciones del trabajo

  • Muestra pequeña. Diez entrevistas aportan profundidad, no representatividad estadística. Los códigos con pocas menciones, como los incentivos fiscales al carbono, deben leerse con cautela.
  • Solo dos voces de la cadena. No entrevistamos a clientes, estructuristas, aseguradoras, reguladores ni administraciones, precisamente los actores que señalamos como palancas clave.
  • Posible sesgo de encuadre. Se desarrolló parte de las técnicas de optimización que sirvieron de caso en las entrevistas. Lo tratamos como cuestión de reflexividad en el artículo, pero conviene tenerlo presente al leerlo.
  • El «70 %» no es un resultado de este estudio. Es la reducción que atribuimos a la literatura previa sobre optimización, y aparece como resultado esperado en nuestra hoja de ruta.
  • La hoja de ruta es propositiva. Se deriva de las entrevistas y de la literatura, pero no se ha puesto a prueba en ningún proyecto real.

Mensaje final

Si tuviéramos que resumir el estudio en una frase, diríamos que el bajo carbono en cimentaciones profundas no se frena por falta de ingenio, sino por cómo se reparten el riesgo, la responsabilidad y los incentivos. Por ello, la optimización paramétrica, por sí sola, no basta para impulsar el cambio. Para avanzar, hacen falta ensayos a escala real que aporten evidencia, guías que respalden a los proyectistas, herramientas accesibles que faciliten el diseño y clientes que incorporen el carbono como criterio de decisión. Ya sabemos diseñar pilotes de bajo carbono. Ahora toca crear las condiciones para especificarlos, construirlos y demostrar que funcionan. El siguiente paso no es seguir calculando: es llevarlos a obra.

Referencia

Abushama, K., Hawkins, W., Pelecanos, L., & Ibell, T. (2026). Barriers and enablers to the decarbonisation of deep foundations in the UK: Insights from geotechnical industry experts. Environmental and Sustainability Indicators, 32, Article 101521. https://doi.org/10.1016/j.indic.2026.101521

Os dejo un vídeo que puede resumir bien el contenido del artículo.

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