DANA de 2024: qué nos enseñó sobre el riesgo y el diseño de nuestras infraestructuras

Cuando el agua encuentra un territorio vulnerable, una lluvia extraordinaria puede convertirse en una catástrofe. La DANA de octubre de 2024 lo demostró con una fuerza difícil de olvidar: carreteras, ferrocarriles, puentes, viviendas y redes esenciales quedaron expuestos a un episodio que puso a prueba la capacidad del territorio y de sus infraestructuras. Pero el agua no solo dejó daños; también dejó preguntas para la ingeniería. ¿Qué falló, qué funcionó y qué deberíamos cambiar para afrontar el próximo episodio extremo? La respuesta pasa por mirar más allá de la obra aislada y entender cómo territorio, hidráulica, infraestructuras, sistemas de alerta y clima interactúan cuando todo ocurre simultáneamente.

Nos adentramos en la época de lluvias. Ayer llovió con mucha fuerza en Valencia y hoy parece que sigue lloviendo. La inquietud y la memoria de lo ocurrido en fechas recientes pesan como una losa sobre quienes vivimos en estas tierras. El tiempo transcurrido permite analizar con mayor perspectiva qué factores se combinaron, qué papel desempeñaron las infraestructuras y qué enseñanzas puede extraer la ingeniería para afrontar futuros episodios extremos.

Un desastre resultado de múltiples vulnerabilidades

La vulnerabilidad que puso de manifiesto la DANA no obedeció a una única causa. Fue el resultado de la combinación de una elevada exposición de la población, de las actividades económicas y de las infraestructuras en zonas potencialmente inundables, de las características de las redes de drenaje y de transporte y de la extraordinaria magnitud de la avenida.

En comarcas como l’Horta Sud, el crecimiento urbano e industrial acumulado durante décadas ocupó parte de las llanuras naturales de inundación y de los cauces secos de las ramblas. Al mismo tiempo, la sustitución de superficies vegetadas por superficies impermeables favoreció una respuesta más rápida de la escorrentía y redujo la infiltración del agua.

A estas condiciones se sumaron ciertos elementos de las infraestructuras que pueden modificar el comportamiento del flujo durante una inundación. Algunos puentes con pilares situados en el cauce y determinados terraplenes de las vías de transporte pueden generar estrechamientos locales. Si además se acumulan escombros, vegetación u otros materiales arrastrados por el agua, la circulación de los caudales puede verse temporalmente dificultada.

La magnitud de los daños puede entenderse mediante el denominado «modelo del queso suizo», utilizado en la gestión de desastres. Su planteamiento parte de que los impactos más graves pueden producirse cuando varias debilidades o limitaciones coinciden en distintas capas de protección. Durante este episodio confluyeron factores territoriales e hidráulicos preexistentes con circunstancias propias de la emergencia.

Entre las condiciones previas estaba la existencia de cuencas de respuesta rápida, con capacidad hidráulica limitada, destinadas a episodios extraordinarios. La respuesta fue diferente en infraestructuras con mayor capacidad de regulación o de conducción, como el nuevo cauce del Turia o la presa de Forata en el río Magro. Durante la emergencia también intervinieron aspectos relacionados con la transmisión de información y la percepción del riesgo, incluidos los sistemas de alerta temprana y el conocimiento del peligro por parte de la población.

Todo ello coincidió con un episodio meteorológico excepcional. La DANA produjo precipitaciones de intensidad extraordinaria y se vio favorecida por temperaturas del Mediterráneo superiores a lo habitual para las condiciones atmosféricas del episodio. Además, el sistema de tormentas presentó un carácter muy estacionario, lo que permitió acumular precipitaciones históricas en determinados puntos. En Turís se registraron más de 185 l/m² en una hora y más de 770 l/m² en 24 horas. Los caudales generados superaron ampliamente los valores asociados a periodos de retorno convencionales.

Revisar los modelos de riesgo hidrológico

El episodio también ha puesto sobre la mesa algunas limitaciones conceptuales y metodológicas en la evaluación del riesgo hidrológico. Una de las cuestiones que merecen revisión es la premisa de la estacionariedad climática: la suposición de que las series estadísticas y los registros históricos permiten estimar adecuadamente la frecuencia e intensidad de los acontecimientos futuros.

La DANA plantea interrogantes sobre la capacidad de los periodos de retorno convencionales utilizados en las normativas para representar un clima cambiante, capaz de generar sistemas de tormentas estacionarias de severidad excepcional. También conviene mejorar la representación de aquellas situaciones en las que las precipitaciones extremas inciden sobre suelos previamente saturados por lluvias anteriores, ya que esta circunstancia puede contribuir a producir picos de caudal muy elevados.

Los modelos hidrológicos e hidráulicos deberían incorporar también, con mayor detalle, la geomorfología de los abanicos y de las llanuras aluviales mediterráneas. Muchas metodologías de evaluación del riesgo se han desarrollado tomando como referencia la dinámica de los grandes ríos. En un abanico aluvial, la configuración convexa del terreno puede hacer que el cauce pierda capacidad a medida que avanza, mientras que el agua desbordada puede desviarse hacia corrientes secundarias.

Las infraestructuras humanas añaden otra fuente de complejidad. Algunos modelos numéricos podrían no representar con suficiente detalle determinadas interacciones físicas, como la acumulación de vehículos, sedimentos, vegetación y escombros en puentes y pasos inferiores. Estos materiales pueden incrementar el calado y las fuerzas ejercidas sobre el entorno aguas arriba.

También existe margen para conectar mejor los datos disponibles con la gestión predictiva de emergencias en tiempo real. Una red avanzada de medición como el SAIH proporciona información de gran utilidad, que podría adquirir mayor valor operativo mediante su integración con modelos hidráulicos distribuidos capaces de transformar la precipitación en mapas dinámicos de inundación.

El análisis del riesgo debería extenderse, además, más allá de la seguridad estructural de cada componente considerado por separado. La electricidad, el agua, las telecomunicaciones y el transporte están estrechamente relacionados, de modo que el fallo de un sistema puede afectar a los demás. Los modelos deben profundizar en estos posibles efectos en cascada y en las interdependencias entre infraestructuras críticas, incluyendo los tiempos necesarios para la recuperación de los servicios.

Infraestructuras que protegen y estructuras que interactúan con el agua

No todas las infraestructuras cumplen la misma función en una inundación. Su comportamiento depende de su capacidad de evacuación, de su función de laminación de caudales y de la forma en que responden hidráulicamente a las características concretas de cada episodio.

El nuevo cauce del río Turia, conocido como Plan Sur, constituye un elemento relevante por su capacidad de conducción para interpretar la evolución de los caudales en el entorno de Valencia. También las presas de regulación y laminación, como Forata, pueden modificar temporalmente la evolución de los caudales aguas abajo. Para determinar cuál fue la contribución concreta de estas infraestructuras durante la DANA, es necesario analizar los caudales registrados, las condiciones de funcionamiento y los escenarios que se habrían producido sin dichas actuaciones.

Otros elementos pueden interactuar con el flujo y modificar localmente sus condiciones de circulación. En determinados puentes y pasos con varios pilares dentro del cauce, la acumulación de vegetación, sedimentos, vehículos u otros materiales arrastrados por la corriente puede reducir temporalmente la sección disponible y modificar los niveles de agua aguas arriba. La magnitud de este efecto depende del emplazamiento y requiere un análisis hidráulico específico.

Algo similar puede ocurrir con ciertos terraplenes de carreteras y de vías ferroviarias. Su comportamiento frente a caudales extraordinarios depende, entre otros factores, de la capacidad y la distribución de los elementos de drenaje transversal.

Esto aconseja revisar las soluciones existentes sin considerar si una determinada tipología es adecuada o inadecuada de forma general. En puentes y pasos de agua puede estudiarse, cuando sea técnicamente viable, la reducción de apoyos dentro del cauce, junto con la socavación y las acciones asociadas a sedimentos y materiales flotantes. En carreteras y ferrocarriles puede valorarse una mayor permeabilidad transversal mediante obras de drenaje, marcos o viaductos, especialmente cuando la configuración del terreno lo permita.

La ingeniería dispone, además, de soluciones que pueden combinarse entre sí. Entre ellas están las medidas de laminación en cabecera y aquellas que proporcionan mayor espacio para la circulación temporal del agua, como parques inundables periurbanos, corredores verdes de laminación y Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible (SUDS). Estas actuaciones pueden complementarse con criterios de diseño basados en el desempeño y con hipótesis de cálculo que contemplen posibles modificaciones en las condiciones climáticas.

También resulta útil estudiar qué ocurre cuando un evento supera las condiciones previstas en el diseño. El objetivo es identificar posibles modos de fallo y conservar determinadas funciones durante la emergencia.

Carreteras, ferrocarriles y puentes: analizar cada caso

Las infraestructuras de transporte pueden interactuar con el agua de distintas formas durante una inundación. Su efecto depende de su posición respecto a las líneas naturales de escorrentía, de la permeabilidad transversal, de la capacidad de las obras de drenaje y de las características de los caudales y de los materiales transportados. Por ello, su influencia debe analizarse de manera individual.

En algunos puentes, la presencia de varios pilares o apoyos en el cauce facilita que la vegetación, los sedimentos, los vehículos y otros materiales arrastrados por la corriente reduzcan temporalmente la sección transversal disponible. Los terraplenes de carreteras y ferrocarriles también pueden interceptar las líneas de escorrentía cuando sus elementos de drenaje transversal carecen de capacidad suficiente para caudales determinados.

Algunas infraestructuras de l’Horta Sud merecen un análisis específico. Entre ellas figuran determinados tramos de la red ferroviaria de cercanías, incluido el entorno de Paiporta, donde convendría estudiar conjuntamente los niveles de agua registrados, la capacidad de las obras de drenaje y las posibles obstrucciones durante el episodio.

También puede revisarse el comportamiento hidráulico de grandes infraestructuras viarias, como la V-31, conocida como Pista de Silla, y la CV-31, así como su relación con las vías naturales de desagüe del abanico aluvial. Las diferencias de configuración respecto de otras infraestructuras, como la CV-400 o la línea del AVE, pueden aportar información útil, aunque por sí solas no permiten establecer una relación causal con su comportamiento durante la DANA.

Otro caso que merece atención es el del Barranco de la Saleta y su relación con el tejido urbano de Aldaia. La evolución del agua durante un episodio extraordinario depende de la configuración del cauce, de las condiciones de drenaje y de las actuaciones existentes o previstas. Cualquier modificación debería basarse en una evaluación hidráulica conjunta de estas variables.

Los futuros rediseños y reconstrucciones deberían evaluar la permeabilidad y el comportamiento hidráulico de estas infraestructuras. Entre las medidas posibles figuran reducir, cuando sea viable, el número de apoyos dentro del cauce, estudiar la socavación y las acciones asociadas a materiales flotantes y mejorar la permeabilidad transversal de carreteras y ferrocarriles mediante obras de drenaje, marcos o viaductos. La solución debe adaptarse a las características hidráulicas y territoriales de cada emplazamiento.

Reconstruir no significa simplemente reponer

La reconstrucción exige distinguir entre la respuesta asistencial y la reparación de los servicios afectados, por una parte, y la revisión de las condiciones que contribuyeron al riesgo, por otra. Durante la emergencia se realizó un esfuerzo importante para recuperar la conectividad viaria y ferroviaria y restablecer las redes de abastecimiento, de agua potable y de saneamiento.

La reducción de vulnerabilidades requiere, sin embargo, analizar cada actuación y comprobar hasta qué punto incorpora las lecciones del episodio. Una cuestión relevante es determinar si las obras de reposición conservan las características de las infraestructuras anteriores o incorporan modificaciones destinadas a mejorar su comportamiento ante futuros episodios.

Reponer una infraestructura dañada permite atender una necesidad inmediata, pero no implica necesariamente que se hayan revisado las condiciones territoriales, hidráulicas o de diseño que deberían tenerse en cuenta ante otros acontecimientos. La reconstrucción también ofrece la oportunidad de revisar las soluciones existentes cuando los estudios técnicos así lo aconsejen.

Entre las actuaciones que podrían requerir atención específica figuran las medidas de laminación y de defensa en la cuenca del Barranco del Poyo y en otras zonas afectadas, así como las soluciones provisionales adoptadas en carreteras, puentes y cauces. Su adecuación dependerá de las características de cada actuación y de los plazos previstos para las soluciones definitivas. También conviene analizar cómo respondería el conjunto de infraestructuras ante un nuevo episodio, antes de que concluyan las actuaciones previstas.

La reducción de las vulnerabilidades identificadas puede requerir una coordinación más estrecha entre administraciones y organismos responsables, así como de equipos técnicos capaces de estudiar conjuntamente las dimensiones hidráulicas, territoriales, urbanas e infraestructurales.

Entre los aspectos susceptibles de revisión se encuentran los criterios de cálculo ante posibles cambios climáticos, las normas de ocupación de zonas potencialmente inundables y la localización de usos especialmente sensibles. También puede estudiarse la implantación de infraestructuras verdes y azules, como parques inundables y sistemas de drenaje sostenible, adaptadas a las características específicas del territorio.

El objetivo no debería limitarse a recuperar el funcionamiento previo de las zonas afectadas. También debe estudiarse qué modificaciones pueden reducir de manera razonable la exposición y mejorar la capacidad de respuesta ante futuros episodios. El alcance de esas modificaciones debe establecerse mediante estudios técnicos específicos para cada territorio y cada infraestructura.

Diseñar pensando en un clima que cambia

No todas las infraestructuras están todavía diseñadas de forma sistemática considerando la posible no estacionariedad de las condiciones climáticas futuras. Muchos códigos y regulaciones de ingeniería se han apoyado históricamente en series de datos y registros del pasado para definir las acciones de diseño, bajo la hipótesis de que sus características estadísticas permanecerían relativamente estables.

La evolución observada y proyectada del clima plantea la necesidad de revisar hasta qué punto ese supuesto sigue siendo adecuado para determinados tipos de infraestructura. Además, muchas obras tienen vidas útiles de varias décadas, por lo que las condiciones a las que estarán expuestas pueden diferir de las consideradas durante su diseño.

La adaptación no afecta únicamente a los valores de cálculo. También conviene estudiar cómo responderán las infraestructuras ante combinaciones de fenómenos extremos y cómo se recuperarán los servicios tras un episodio severo. Tradicionalmente se ha prestado mucha atención a la seguridad de los elementos individuales, pero la interdependencia entre electricidad, agua, telecomunicaciones y transporte hace necesario estudiar también los posibles efectos en cadena.

Una vía de adaptación consiste en avanzar hacia criterios de Diseño Basado en el Desempeño (PBD) y ampliar el uso de la modelización probabilística del riesgo. Esto incluye actualizar periódicamente las curvas de intensidad-duración-frecuencia (IDF) y los mapas de carga, incorporando información climática y distintos escenarios futuros junto con los registros históricos.

Las hipótesis de diseño también pueden revisarse cuando nuevos datos indiquen cambios relevantes en las condiciones de exposición. El reto consiste en trasladar los avances del conocimiento climático a las normas técnicas y a la planificación territorial, manteniendo márgenes adecuados de incertidumbre.

En infraestructuras con una vida útil prolongada puede ser especialmente útil incorporar criterios que permitan adaptar su funcionamiento o sus características si las condiciones futuras difieren de las previstas inicialmente. Así, el diseño no se orientaría únicamente a la resistencia frente a determinados episodios, sino también a la conservación de las funciones y los servicios durante y después de situaciones extremas.

«Devolverle espacio al agua»

«Devolverle espacio al agua», o «dar espacio al río», significa permitir que el agua disponga de lugares por los que pueda circular, extenderse o almacenarse temporalmente durante una avenida, en lugar de intentar contenerla siempre dentro de un cauce o mediante infraestructuras rígidas.

La idea consiste en recuperar, cuando las condiciones territoriales lo permitan, parte del espacio que históricamente ocupaba el agua y que la urbanización ha ido reduciendo. En la práctica, esto puede traducirse en recuperar zonas inundables, ampliar determinados espacios fluviales, crear parques inundables o mejorar la permeabilidad del suelo mediante Soluciones Basadas en la Naturaleza e infraestructuras verdes y azules.

Estas medidas pueden almacenar temporalmente parte del agua y reducir la presión sobre otros elementos del sistema, aunque su eficacia depende de las características concretas del territorio y de cada episodio.

Dar espacio al agua no implica descartar las infraestructuras tradicionales. Estas siguen siendo necesarias en determinados lugares. La gestión del riesgo puede combinar obras de protección con espacios destinados a la circulación y al almacenamiento temporal del agua, además de una ordenación territorial que tenga en cuenta las zonas potencialmente inundables. La combinación adecuada debe determinarse en cada territorio mediante los estudios correspondientes.

Una estrategia integrada para futuras DANAs

La reducción del impacto de una futura DANA requiere un enfoque integrado, ya que ninguna solución aislada puede mitigar por sí sola todos los efectos de una avenida extraordinaria.

Una línea de actuación consiste en mejorar la laminación y retención de caudales en las cuencas, combinando, cuando sea adecuado, presas o balsas con soluciones basadas en la naturaleza, como parques inundables, corredores verdes y Sistemas Urbanos de Drenaje Sostenible. El objetivo es reducir los picos de avenida y proporcionar más espacio para la circulación y el almacenamiento temporal del agua.

También debe revisarse la permeabilidad hidráulica de carreteras, ferrocarriles y puentes, mejorar las obras de drenaje y reducir los obstáculos al flujo cuando sea viable. Junto con las actuaciones físicas, conviene reforzar los sistemas de información y alerta, integrando los datos del SAIH con modelos capaces de proporcionar información hidráulica útil en caso de emergencia. Estos sistemas deben coordinarse con los planes de actuación y con la formación de la población.

Una confianza excesiva en una única infraestructura de protección —presas, muros o encauzamientos— puede generar una falsa sensación de seguridad si se asume que basta para garantizar la protección ante cualquier avenida. Algo parecido ocurre cuando se mantienen o se amplían usos urbanos en zonas inundables debido a la presencia de una obra defensiva, sin considerar que el episodio puede superar las condiciones para las que fue diseñada.

También merece atención la reconstrucción de una infraestructura exactamente con la misma configuración que tenía antes de resultar dañada, sin comprobar si esa solución sigue siendo adecuada. Actuaciones puntuales, como limpiar un cauce, ampliar un colector o mejorar un paso de drenaje, pueden resolver problemas concretos, pero no constituyen por sí mismas una respuesta suficiente frente a una avenida de gran magnitud si no se estudia el funcionamiento del sistema completo.

¿Qué habría cambiado si la DANA se repitiera hoy?

Si actualmente se produjera un episodio pluviométrico de magnitud similar, algunos sistemas de seguimiento y alerta podrían estar en mejores condiciones para detectar y comunicar determinadas situaciones. El SAIH, los avisos de Protección Civil y herramientas como ES-Alert podrían facilitar una transmisión más rápida de la información disponible. La experiencia de 2024 también puede haber modificado la percepción del riesgo tanto entre la población como en las administraciones.

Una alerta más temprana, sin embargo, no garantiza por sí misma resultados completamente distintos. Su eficacia dependería de la anticipación disponible, la precisión de la información, el tiempo de reacción y la capacidad de la población y de los servicios de emergencia para actuar. La mejora de estos sistemas puede reducir determinados riesgos, pero no permite garantizar la prevención de todas las consecuencias de un episodio de magnitud semejante.

La configuración física del territorio es otra cuestión. En el tiempo transcurrido desde la DANA, difícilmente habrían podido cambiar de manera sustancial las condiciones territoriales que determinan el comportamiento de una inundación. Las grandes actuaciones hidráulicas, las modificaciones de infraestructuras y los cambios en la ordenación urbana requieren años de estudios, proyectos, tramitación y ejecución.

Aunque algunas actuaciones ya están en marcha, la llanura de inundación de l’Horta Sud mantiene una elevada exposición y determinadas soluciones siguen siendo provisionales o aún están en ejecución.

La diferencia entre una repetición del episodio de hoy y la situación de 2024 podría encontrarse, así, en una mayor capacidad de anticipación y respuesta, mientras que buena parte de las condiciones físicas seguiría siendo similar. Reducir esa vulnerabilidad exige actuaciones que necesitan más tiempo y que deben apoyarse en el conocimiento técnico del territorio, de las infraestructuras y del comportamiento hidráulico de episodios extremos.

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El diseño bioclimático y estrategias arquitectónicas pasivas

1. Introducción: sostenibilidad y coste de la edificación

Una de las preguntas que con más frecuencia se plantea al abordar un proyecto de arquitectura medioambiental es si su coste es mayor que el de la construcción convencional. La respuesta exige matices.

Es cierto que la aplicación de estos conceptos requiere un aprendizaje previo, ya que se trata de planteamientos nuevos. Sin embargo, esto no tiene por qué traducirse en un coste adicional, ya que, en esencia, se trata de concretar una arquitectura más sensible a los costes ambientales derivados de su actividad, lo que incide, sobre todo, en una mayor eficiencia energética.

No obstante, es posible que determinados elementos del proyecto, como la implantación de sistemas de captación de energía, el empleo de sistemas constructivos específicos, el cuidado extremo en la ejecución de la obra, la catalogación y gestión de los residuos de construcción y demolición o la utilización de materiales no habituales, supongan un sobrecoste respecto de la construcción convencional.

Ese sobrecoste, en muchos casos, se compensa con el tiempo. La instalación de paneles solares, por ejemplo, representa un ahorro diferido, con periodos de amortización conocidos de antemano, a los que se suman los beneficios ambientales colectivos derivados de la reducción del consumo de energías no renovables y de la disminución de las emisiones contaminantes.

Además, debe tenerse en cuenta que los estudios previos necesarios para un proyecto de estas características son de mayor envergadura, por lo que resulta recomendable la participación de distintas disciplinas, incluidas las técnicas formadas en ciencias ambientales.

Idea clave

El diseño bioclimático no implica, por sí mismo, un aumento de los costes. Supone la materialización de una arquitectura más eficiente energéticamente, que puede requerir una inversión inicial en tecnología, pero se amortiza con el tiempo y genera beneficios ambientales colectivos.

A partir de estas premisas, el proyecto arquitectónico puede incorporar una serie de estrategias de acondicionamiento pasivo que solo requieren el conocimiento previo del entorno y el uso adecuado de los parámetros que lo determinan: la incidencia solar, el régimen de vientos, la pluviosidad y la vegetación circundante. Estos parámetros constituyen la base de las estrategias que se desarrollan en los apartados siguientes.

2. El soleamiento como recurso pasivo

2.1. La radiación solar como fuente de calor

Desde siempre se ha conocido la necesidad de dotar a los edificios de espacios habitables con iluminación natural. A partir de esta premisa, es posible aprovechar la fracción infrarroja de la radiación solar incidente, capaz de aportar energía calorífica, mediante estrategias que permitan capturarla, almacenarla y utilizarla para acondicionar el ambiente interior.

Para lograrlo basta con exponer los espacios habitables a la radiación solar, orientándolos adecuadamente y permitiendo su soleamiento constante.

2.2. La trayectoria solar a lo largo del año

La primera condición para aprovechar el soleamiento es conocer la posición del sol a lo largo del año, un parámetro que varía en función de la latitud y del día considerado.

Desde nuestra posición, el sol recorre la trayectoria más baja y más corta durante el solsticio de invierno, el 22 de diciembre. En el solsticio de verano, el 21 de junio, alcanza su mayor altura y su máxima duración: es el día más largo del año.

Esta variación estacional puede aprovecharse de forma natural y sencilla, sin necesidad de ningún dispositivo que consuma energía. Si la orientación de los espacios se orienta hacia el sur —hacia donde se sitúa el sol a mediodía—, se consigue que durante el periodo invernal el sol penetre en todas las estancias, ya que la trayectoria solar es baja y el ángulo de incidencia respecto a la horizontal es pequeño. El resultado es la radiación solar directa y, por tanto, el calor.

2.3. Efecto de la orientación en verano y en invierno

Durante el verano, el ángulo de incidencia aumenta debido a una trayectoria solar más elevada. Esta circunstancia dificulta la entrada de la luz solar en los edificios y contribuye a evitar el sobrecalentamiento de los espacios.

Si además se incorporan elementos de protección solar —parasoles, pérgolas, marquesinas—, se potencia el efecto de refrigeración en los meses cálidos.

De este razonamiento se desprende una conclusión de gran valor proyectual: la fachada orientada al sur es la que mayor radiación solar recibe en invierno y, al mismo tiempo, la que menos radiación recibe en verano.

Idea clave

Con la orientación adecuada —preferentemente al sur— y sin necesidad de ningún aporte energético convencional, es posible optimizar el rendimiento de los sistemas de acondicionamiento ambiental de cualquier edificación.

3. El almacén energético y la restitución al ambiente interior

Una vez captada la energía solar, el edificio debe ser capaz de almacenarla y utilizarla según sus fines. Para ello es necesario estudiar en qué zonas del espacio interior —suelos, techos o paredes— incide el sol y disponer en ellas el material adecuado para acumular esa energía.

No es preciso recurrir a tecnicismos excesivos: basta con la razón y la experiencia acumulada para explicar este fenómeno.

3.1. Comportamiento térmico de los materiales

Cada material básico de construcción —piedra, ladrillo, metal o madera— presenta un comportamiento térmico distinto frente a la radiación solar.

  • Piedras: se calientan mucho al sol, cuanto más oscuras, más, y se enfrían poco a poco cuando cesa el aporte.
  • Ladrillos: presentan un comportamiento similar al de la piedra, más acentuado cuanto mayor masa tienen. Un ejemplo cotidiano de esta inercia es el de las sopas servidas en cuencos de barro, que conservan el calor durante un tiempo prolongado.
  • Metales: se calientan con mucha rapidez, conservan una gran cantidad de calor y se enfrían igualmente deprisa.
  • Maderas: presentan dificultad para transmitir la energía calorífica y menor capacidad para acumularla —en función de la especie—, con un proceso de restitución lento.

Conocer el comportamiento térmico de los materiales, del que pueden obtenerse datos muy precisos, permite disponer del más adecuado para el paramento receptor de la radiación solar, controlando así la cantidad de energía acumulada y su posterior restitución al ambiente interior. Esta secuencia de aporte, acumulación y restitución varía en el tiempo y en la cantidad según el material empleado, con respuestas más o menos adecuadas a las necesidades de confort.

3.2. La inercia térmica como estrategia pasiva

Si se potencia el uso de materiales pesados —piedras naturales, piedras artificiales o cerámicos son un buen ejemplo— se favorece la existencia de una masa abundante, con buena capacidad de acumulación térmica y una restitución pausada en el tiempo. El resultado es un muro de inercia térmica considerable.

La secuencia de funcionamiento es la siguiente: durante el día, el sol incide sobre la superficie del paramento, calentando progresivamente la masa térmica expuesta y almacenando calor en ella. Cuando el sol deja de actuar, la temperatura ambiente desciende y el muro, que se mantiene a una temperatura superior, comienza a emitir calor al ambiente hasta descargar por completo su almacén térmico.

Dos factores condicionan de manera determinante esta fase: la cantidad de energía que se transferirá al ambiente —proceso que continúa hasta alcanzar el equilibrio térmico— y el tiempo que tarda en comenzar la transferencia de calor, es decir, el desfase entre el inicio de la captación y el de la restitución. Este desfase puede preverse mediante un diseño adecuado del muro.

Idea clave

El edificio dispone de una fuente de energía limpia y gratuita, que se renueva cada día. El único esfuerzo del proyectista consiste en preparar el edificio para captarla, almacenarla y restituirla adecuadamente.

3.3. Factores que determinan el rendimiento de la inercia térmica

Para obtener un muro con buenas prestaciones de inercia térmica es necesario optimizar cada una de las fases de su funcionamiento. En primer lugar, debe asegurarse de que la captación alcance el máximo rendimiento posible, cuidando especialmente el color y la textura de los paramentos receptores.

Color y absortancia

Cuando el color de un material es oscuro, se alcanzan los porcentajes máximos de absorción de la radiación incidente, y el negro alcanza un 100 % de absortancia. En el extremo opuesto se sitúan los colores claros, con porcentajes inferiores al 50 %; la absortancia del blanco se aproxima a cero. No en vano, el color predominante en los cerramientos de los pueblos andaluces —como los de la Alpujarra granadina— es el blanco del enjalbegado de los paramentos exteriores, coherente con la necesidad de reflejar la radiación solar en climas cálidos.

Color Absortancia
Muy claro 0,10 – 0,20
Claro 0,50
Medio 0,80
Oscuro 0,90
Muy oscuro 0,92 – 0,95

Cuadro 1. Relación entre el color y la absortancia en los materiales.

Textura de los paramentos

El segundo factor a considerar es la textura de los muros. Si esta presenta un carácter especular —como sucede en los acabados pulidos—, aumenta la componente reflexiva de la superficie y, en consecuencia, disminuye el porcentaje de radiación absorbida. Ocurre lo contrario en una superficie mate y rugosa, que favorece la absorción.

Ángulo de incidencia

También resulta determinante el ángulo de incidencia de la radiación solar sobre el paramento, que alcanza su valor máximo cuando incide perpendicularmente sobre la superficie receptora.

Espesor y capacidad del almacén térmico

La segunda fase del proceso corresponde a la capacidad del almacén térmico, que depende fundamentalmente del espesor del muro y de las características térmicas intrínsecas del material que lo constituye.

Restitución de la energía almacenada

La tercera fase, sin que ello implique una concatenación estricta de fenómenos, consiste en la restitución de la energía almacenada, calefactando el ambiente interior y reduciendo —cuando no excluyendo— los aportes energéticos procedentes de fuentes convencionales.

3.4. Aplicaciones y ejemplos de la inercia térmica

La consideración de la inercia térmica como estrategia pasiva exige coherencia formal y constructiva en el conjunto del edificio. Las construcciones dotadas de materiales pesados en sus muros ocupan, en primer lugar, su almacén de energía, por lo que el ambiente tarda más tiempo en alcanzar un estado de confort. Sin embargo, una vez logrado, se produce una notable estabilidad térmica, con muy pocas variaciones de la temperatura interior, tanto diarias como estacionales, independientemente de las oscilaciones, más o menos pronunciadas, que se produzcan en el exterior.

Esta estrategia resulta especialmente adecuada en climas con grandes variaciones entre las temperaturas diurnas y nocturnas, e incluso entre las de verano y las de invierno, ya que la inercia térmica corrige y suaviza esos extremos. También es recomendable para usos de carácter permanente y continuado, como los de edificios residenciales, en los que las condiciones de confort deben mantenerse estables durante todo el año.

Un ejemplo clarificador de este fenómeno es la dificultad —experimentada por casi todo el mundo— para calefactar una casa deshabitada o utilizada solo de manera ocasional, especialmente en el ámbito rural, donde las construcciones presentan muros de gran espesor, edificados con materiales de origen pétreo o de tierra cruda, de elevada inercia térmica. Cuando se pretende ocupar una de estas viviendas durante un periodo breve, es necesario poner en marcha los sistemas de calefacción con mucha antelación; de lo contrario, las condiciones de confort tienden a coincidir con el final de la estancia.

4. Estrategias pasivas de calefacción: el efecto invernadero

Dentro del planteamiento general de aprovechar los recursos naturales disponibles y de reducir, en la medida de lo posible, el uso de energías convencionales de apoyo, el efecto invernadero constituye un modo de generación de calor sencillo y eficaz.

Consiste, básicamente, en disponer de un espacio acristalado permeable a la radiación solar, que permite su incidencia sobre una masa térmica enfrentada —muro, suelo o techo—, la cual actúa como receptora de dicha radiación. Posteriormente, al devolver la energía absorbida, esta queda aprisionada en el cristal, por lo que no puede escapar.

El resultado es un calentamiento progresivo del aire del invernadero, que puede aprovecharse mediante convección natural para calentar el espacio habitable adyacente.

No obstante, es imprescindible incorporar sistemas de ocultación solar durante los meses de verano, así como permitir la ventilación hacia el exterior de este espacio, ya que, en caso contrario, podría producirse un sobrecalentamiento de los espacios servidos, con los consiguientes efectos negativos sobre el confort interior.

5. Estrategias pasivas de refrigeración

Las mismas premisas empleadas para aportar calor al edificio permiten, invertidas, cubrir las necesidades de refrigeración mediante técnicas pasivas de acondicionamiento.

5.1. La inercia térmica en verano

La inercia térmica desempeña un doble papel en el confort ambiental. En condiciones estivales asume la función de receptora de calor: toma el calor del ambiente cálido y contribuye, de este modo, a reducir la temperatura interior.

Para que esta estrategia funcione, es fundamental que el sol no penetre en ningún caso en la estancia y que el paramento encargado de acoger el calor se encuentre sombreado y frío. Pensando en el muro como un almacén de energía, incluso resulta beneficioso descargarlo durante la noche —abriendo ventanas que permitan la circulación del aire—, disipando el calor almacenado y preparando el muro para el día siguiente.

Un ejemplo de hábitat habitualmente denostado, pero con excelentes prestaciones térmicas, es la cueva o la casa enterrada. No existe otra posibilidad constructiva para confinar espacios con mayor inercia térmica, lo que les permite disfrutar de una estabilidad diaria y estacional envidiable, especialmente en climatologías extremas con oscilaciones térmicas acusadas.

En cualquier caso, el principio general es claro: en verano el sol no debe penetrar en los edificios. A lo largo de la historia, la arquitectura ha desarrollado numerosos recursos para los huecos y paramentos de fachada: parasoles, contraventanas, fraileros, celosías, lamas, etc. En la actualidad, los propios vidrios incorporan prestaciones de control importantes en sus variedades reflectantes y absorbentes.

5.2. El movimiento del aire

Las consecuencias de los movimientos del aire, ya sean de ámbito geográfico —el viento— o se produzcan en el interior del hábitat —la ventilación—, se emplean como estrategias pasivas en las actuaciones orientadas a la refrigeración ambiental.

Centrándonos en la capacidad de aireación del espacio interior, las disposiciones de «ventilación cruzada» aprovechan las diferencias de presión y temperatura entre fachadas opuestas. La colocación de chimeneas que promueven la convección natural de corrientes de aire —inducida o no por el calentamiento del aire en el entorno del conducto— y la ubicación de patinillos en zonas interiores de la vivienda contribuyen igualmente al saneamiento e higiene del alojamiento mediante la renovación del aire, mitigando así los efectos del sobrecalentamiento de los habitáculos.

La contribución de los vientos locales puede mejorar estas estrategias, como ocurre en las viviendas de los pueblos costeros expuestos a las brisas dominantes.

También ofrece buenos resultados la implantación de patios en latitudes propicias. El microclima que se forma en su interior está relacionado con la capacidad del aire para generar una estratificación de capas, situando las capas de mayor frescor —las más pesadas— en la parte inferior, lo que beneficia directamente a las estancias en contacto directo con el patio.

5.3. Enfriamiento evaporativo: el concurso del agua

Existen estrategias, propias tanto de la arquitectura vernácula como de la arquitectura actual, denominadas de enfriamiento latente, que consisten en combinar las prestaciones del movimiento del aire con las del agua.

Si se hace pasar una corriente de aire seco por una zona húmeda —ya sea por la presencia de vegetación o por la ubicación de fuentes o estanques—, el aire se humecta, con lo que gana en calidad, y se enfría, lo que contribuye a reducir la temperatura ambiente en unos grados.

6. Distribución de espacios y orientación en la vivienda

Después de exponer las estrategias básicas de la arquitectura bioclimática para optimizar el consumo energético, puede concluirse que sí es posible diseñar edificios que se beneficien de las condiciones de su entorno. El enfrentamiento con dichas condiciones, por el contrario, ocasionará con toda seguridad mayores consumos energéticos, sin entrar a considerar, de momento, los costes ambientales derivados.

Resulta imprescindible, por tanto, el estudio concienzudo del entorno propio de cada emplazamiento y la elección adecuada de las estrategias a adoptar en cada caso: la arquitectura sostenible pertenece a un lugar concreto y es difícilmente trasladable a otro.

Merece una mención especial la distribución de espacios en una vivienda tipo. Parece razonable situar al sur aquellas estancias que van a tener mayor presencia y uso, reservando la orientación norte para los espacios que, por su función específica, son productores de calor —la cocina, por ejemplo— o que pueden actuar como tapón frente a las pérdidas ocasionadas por la fachada más desfavorable.

Sin embargo, de manera sorprendente, los bloques de viviendas se diseñan con frecuencia de forma simétrica en las dos direcciones perpendiculares, disponiendo cocinas, salones y dormitorios en las cuatro orientaciones cardinales sin tener en cuenta las particularidades de cada una de ellas.

Idea clave

La orientación no es un detalle estético, sino una decisión de proyecto con consecuencias energéticas directas. Ignorarla —como ocurre en muchos diseños simétricos actuales— implica, de partida, renunciar a un recurso gratuito de acondicionamiento.

7. Resumen del capítulo

El diseño bioclimático se apoya en el conocimiento y el aprovechamiento de los parámetros naturales del entorno —soleamiento, viento, pluviosidad, vegetación— para reducir el consumo energético del edificio sin necesidad de tecnología compleja ni de un sobrecoste sistemático.

  • El soleamiento depende de la trayectoria solar, variable según la latitud y la estación: baja en invierno, alta en verano. La orientación sur maximiza la captación invernal y minimiza la estival.
  • Los materiales de construcción presentan comportamientos térmicos distintos —piedra, ladrillo, metal, madera— que determinan su capacidad para captar, acumular y restituir calor.
  • La inercia térmica es la estrategia central de acondicionamiento pasivo, tanto para calefactar en invierno como para refrigerar en verano. Su rendimiento depende del color y la textura del paramento, del ángulo de incidencia de la luz solar y del espesor del muro.
  • El efecto invernadero permite generar calor de forma sencilla y eficaz, siempre que se controle el sobrecalentamiento estival mediante el sombreamiento y la ventilación.
  • La refrigeración pasiva combina la inercia térmica, el movimiento del aire —ventilación cruzada, chimeneas, patios— y el enfriamiento evaporativo mediante vegetación o láminas de agua.
  • La distribución de espacios según su orientación —sur para estancias principales, norte para espacios productores de calor— es tan relevante como la elección de los materiales o de los sistemas constructivos.

En definitiva, la arquitectura sostenible no se limita a la incorporación de tecnología: parte del conocimiento riguroso del lugar y de la aplicación coherente de estrategias pasivas, disponibles a diario y de manera gratuita, que exigen del proyectista, ante todo, un ejercicio de observación y de sentido común técnico.

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

Este vídeo resume los conceptos más importantes del diseño bioclimático.

Bioclimatic_Design_Essentials

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¿Hasta dónde puede llegar un puente? La ciencia detrás de los límites de luz y los récords mundiales

Como ingeniero que lleva décadas observando cómo el acero y el hormigón cobran vida, he llegado a la siguiente conclusión: un puente es mucho más que una infraestructura para salvar un obstáculo geográfico. Son la manifestación física de la ambición humana que desafía la geografía; en esencia, son iconos de nuestra civilización. Aunque a simple vista parezcan monumentos estáticos, los puentes son el resultado de una lucha dinámica y eterna contra las leyes de la naturaleza.

Pero su interés no se limita ni a la forma ni a la escala. Cada puente es también una respuesta técnica a un conjunto de limitaciones muy concretas: la resistencia de los materiales, el viento, las deformaciones admisibles, la fatiga, el mantenimiento y, por supuesto, el coste. Por eso, detrás de cada gran obra no solo hay un récord o una imagen espectacular, sino también una sucesión de decisiones ingenieriles que buscan el equilibrio más difícil de todos: hacer que una estructura sea segura, duradera, eficiente y, si es posible, memorable.

A menudo, la lógica cotidiana nos engaña al intentar comprender estas megaestructuras. Por eso, vale la pena detenerse en algunas ideas que nos ayudan a ver la ingeniería de puentes con otros ojos.

El verdadero límite no es solo estructural

Cuando pensamos en la longitud máxima de un puente, solemos imaginar que el principal obstáculo es únicamente la resistencia de los materiales. Pero en realidad, el problema es mucho más amplio. En un puente colgante, por ejemplo, no importan solo la resistencia de los cables, sino también la rigidez global de la estructura, el comportamiento frente al viento, las deformaciones admisibles, la construcción y, por supuesto, la economía de la obra.

Eso significa que el límite no lo marca una sola cifra mágica, sino un equilibrio entre seguridad, funcionalidad y viabilidad. La ingeniería puede explorar luces cada vez mayores, pero siempre dentro de un marco realista de uso, coste y durabilidad.

En la ingeniería de puentes existe el concepto de «límite máximo posible». Si observamos el récord actual, el puente Çanakkale 1915, también conocido como puente de los Dardanelos, en Turquía, ostenta una luz de 2023 metros. Sin embargo, los cálculos basados en las propiedades del acero moderno revelan una frontera mucho más lejana.

Puente Çanakkale 1915. https://es.wikipedia.org/wiki/Puente_%C3%87anakkale_1915

Utilizando cables con una resistencia a la rotura de 1890 MPa y un factor de seguridad de 2,2, el límite teórico para un puente colgante es de 8000 metros. A esta escala, el peso del cable se convierte en la carga predominante, superando con creces cualquier tráfico de vehículos. No construimos tales colosos por incapacidad técnica, sino por razones económicas y de necesidad funcional. Aun así, la premisa técnica es innegociable:

«La seguridad no puede verse comprometida. Un puente debe ser seguro para todas las cargas para las que ha sido diseñado. De lo contrario, el puente no puede abrirse al tráfico».

No todas las formas estructurales aprovechan el material por igual.

Los puentes pueden trabajar de muchas maneras: por tracción, compresión, flexión, torsión o por combinaciones de todas ellas. Desde el punto de vista estructural, los sistemas que trabajan principalmente a tracción o compresión pura suelen aprovechar mejor el material que los que dependen sobre todo de la flexión.

Por eso, los puentes de gran luz recurren con tanta frecuencia a arcos, cables o soluciones atirantadas. Estas formas permiten dirigir los esfuerzos de manera más eficiente. En cambio, una viga pura debe resistir grandes momentos flectores, por lo que es necesario colocar material en zonas que no siempre trabajan al máximo rendimiento. No es que la viga sea una mala solución, sino que simplemente no suele ser la más eficiente cuando la luz es muy intensa. El material cercano al eje neutro queda infrautilizado, lo que añade peso muerto innecesario. Esta ineficiencia explica por qué el récord de un puente de viga, el Shibanpo en China, es de apenas 330 metros, una cifra modesta en comparación con otras tipologías.

La fatiga es un enemigo silencioso.

Uno de los grandes retos a los que se enfrenta un puente a lo largo de su vida útil no es solo resistir una carga puntual, sino también soportar millones de ciclos de carga a lo largo de décadas. Eso es precisamente lo que provoca la fatiga, un fenómeno especialmente importante en los detalles de acero, las soldaduras y las zonas con concentraciones de tensiones.

La fatiga no obedece a una ley simple y universal, sino que depende de muchos factores: el detalle constructivo, el rango de tensiones, el número de repeticiones, el estado de conservación y el entorno. Por eso, el exceso de tráfico pesado, la falta de mantenimiento o la corrosión pueden acelerar notablemente el deterioro.

En la práctica, esto ha llevado a una idea cada vez más importante en ingeniería: no basta con diseñar bien, también hay que inspeccionar, monitorizar y conservar adecuadamente. La vida útil de un puente no termina necesariamente donde termina el cálculo inicial, sino donde empieza la gestión inteligente de su envejecimiento.

Si un camión excede el 150 % de su carga de diseño, la vida de fatiga de estos elementos no disminuye de forma lineal, sino que se reduce a menos del 30 %. En la práctica, un puente diseñado para un ciclo de vida de 100 años podría empezar a presentar fallos estructurales tras solo 30 años si no se controla el tráfico pesado. Como bien enseñaba el profesor T. Y. Lin,

«El ingeniero no debe limitarse a cumplir con los códigos legales, sino que su verdadera responsabilidad es «seguir las reglas de la naturaleza», que no admiten apelación ni prórroga».

La belleza es relativa, pero la «idoneidad» es eterna.

El debate estético en nuestra disciplina lleva siglos. Muchas obras que hoy consideramos bellas fueron criticadas cuando se construyeron. A menudo ocurre que lo que en un primer momento parece excesivo, extraño o incluso agresivo, con el tiempo puede convertirse en un referente urbano y cultural. Estructuras que hoy consideramos cumbres de la ingeniería fueron inicialmente repudiadas. El puente de Firth of Forth fue tildado de feo y la propia Torre Eiffel fue atacada como un «engendro» por los intelectuales de su época.

Torre Eiffel y Firth of Forth, colosos estructurales

En el diseño conceptual, más que la belleza abstracta, buscamos la idoneidad. No existe el diseño perfecto, sino el que mejor equilibre seguridad, funcionalidad, economía y estética. La experiencia demuestra que, con el paso del tiempo, la eficiencia técnica y la armonía con el entorno terminan por definir la belleza de un hito urbano ante la opinión pública.

En el caso de los puentes, la belleza no depende solo de la forma exterior. También nace de la claridad estructural, de la coherencia entre función y forma, de la integración en el paisaje y de la sensación de ligereza o equilibrio que transmite la obra. Por eso, en ingeniería hablamos a menudo de idoneidad: no existe una solución perfecta en abstracto, sino una solución más adecuada para cada contexto.

«La verdadera estética de un puente suele surgir cuando la estructura «explica» bien cómo funciona».

El futuro será híbrido e inteligente

La ingeniería de puentes es un proceso creativo que siempre comienza con una página en blanco. En esta fase de concepción, debemos imaginar el ciclo de vida completo de la obra, desde su nacimiento hasta su demolición, y tener en cuenta fenómenos complejos como la fluencia lenta (creep) y la retracción (shrinkage) del hormigón.

La ingeniería de puentes no avanza únicamente al buscar más metros de luz. También lo hace en materia de materiales, métodos constructivos, control de calidad, sostenibilidad y gestión del ciclo de vida. En la actualidad, es cada vez más habitual combinar hormigón, acero y sistemas de pretensado o atirantado para obtener soluciones más ligeras y eficientes.

A esto se suma una transformación igualmente importante: la digitalización. Los sensores, la monitorización estructural, la inteligencia artificial y los gemelos digitales están cambiando la forma de diseñar, inspeccionar y mantener las infraestructuras. El puente del futuro no solo será una obra resistente, sino también una estructura capaz de «informar» sobre su estado.

El futuro reside en la inteligencia híbrida. El puente Shibanpo batió su propio récord al combinar hormigón pretensado con una sección central de acero de 103 metros de longitud para reducir el peso. Teóricamente, esta técnica podría llevarnos a luces de 550 metros en vigas, pero nos enfrentamos a límites prácticos: el espesor de las planchas de acero requeridas es casi imposible de fabricar.

«En este contexto, el desafío ya no consiste solo en construir más, sino en hacerlo mejor, con mayor precisión y considerando todo el ciclo de vida».

Puente Shibanpo (China). Construcción original: 1980, desdoblamiento: 2005. Foto: 山城崽儿. Fuente: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shibanpo_Bridge_in_Chongqing.jpg

Conclusión: el puente hacia el siglo XXII

La ingeniería de puentes demuestra que el límite de lo posible está mucho más lejos de lo que a veces pensamos. Pero este horizonte no se amplía solo con acero, hormigón o nuevas tecnologías, sino que también requiere criterio, experiencia, financiación, mantenimiento y una idea clara de para qué construimos.

Quizá la gran pregunta no sea hasta dónde puede llegar un puente, sino qué clase de relación queremos establecer entre técnica, territorio y sociedad. Porque un puente no solo conecta dos orillas, sino también generaciones, necesidades y formas de entender el progreso.

Al final, la pregunta persiste: ¿estamos diseñando estructuras para el presente o iconos capaces de soportar el peso de los siglos venideros?

En esta conversación se pueden escuchar las ideas más interesantes sobre el tema.

Este vídeo explica de forma sintética el límite de la ingeniería de puentes.

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Resultados intermedios del proyecto de investigación RESILIFE

En este momento, estamos elaborando la justificación técnica y económica del proyecto de investigación RESILIFE. Los investigadores principales son Víctor Yepes y Julián Alcalá. El proyecto comenzó el 1 de septiembre de 2024 y se prevé que finalice a finales de 2027. Hemos hablado mucho de este proyecto en el blog.

Se trata del proyecto PID2023-150003OB-I00, cuya denominación es: «Optimización resiliente del ciclo de vida de estructuras híbridas y modulares de alta eficiencia social y medioambiental bajo condiciones extremas».

En la fase intermedia del proyecto, se han publicado 25 artículos en revistas indexadas en el JCR, de los cuales 17 están en el primer cuartil y 8 en el segundo. Pero quizás sea importante destacar que de ellos, 13 se han publicado en revistas del primer decil. Entre ellos tenemos un Featured Paper Award de Engineering Structures. En las referencias, al final de esta entrada, tenéis los artículos y sus enlaces para su descarga.

Este esfuerzo ha sido fruto del trabajo de un buen número de investigadores de distintas nacionalidades. Han participado 22 autores: Yepes, Kripka, Sánchez-Garrido, Yepes-Bellver, Navarro, Negrín, Alcalá, Luque Castillo, Guaygua, Tres Junior, De Medeiros, Villalba, Fernández-Mora, Brun-Izquierdo, Martínez-Muñoz, Martí, Ruiz-Vélez, García, Partskhaladze, Vitorio Junior, Onetta y Chagoyén. Hay presencia internacional en países como Brasil, Chile, Ecuador, Perú, Georgia y Cuba.

La investigación reciente en ingeniería civil y construcción, sintetizada en el proyecto RESILIFE y en estudios asociados, marca un cambio de paradigma hacia un enfoque de diseño integral. Este enfoque trasciende la mera eficiencia económica para integrar la resiliencia ante eventos extremos (incendios, sismos y colapsos progresivos), la sostenibilidad multidimensional (ambiental, social y económica) y la eficiencia operativa mediante la digitalización.

Avances en optimización multiobjetivo, sostenibilidad y resiliencia en la ingeniería estructural

Los hallazgos clave incluyen:

  • Sistemas híbridos y modulares: las tipologías de acero y hormigón, así como los sistemas modulares prefabricados (PVMB), demuestran una superioridad técnica y medioambiental significativa. Por ejemplo, las vigas híbridas de sección transversal variable (THVS) pueden reducir los costes de fabricación hasta en un 70 % y las emisiones en un 32 %.
  • Resiliencia integrada: la incorporación de la seguridad contra incendios y de un diseño robusto frente al colapso progresivo en las fases conceptuales no solo mejora la seguridad, sino que también puede optimizar costes (reducción de hasta el 21 % en pasarelas con requisitos de confort dinámico).
  • Sostenibilidad social: el análisis del ciclo de vida social (S-LCA) emerge como un factor crítico, especialmente en viviendas sociales, donde los aspectos sociales representan casi el 40 % del peso en la toma de decisiones.
  • Digitalización y modelado: el uso de BIM (herramientas como Endurify 2.0) y modelos subrogados (redes neuronales y Kriging) permite gestionar con precisión la vida útil remanente y optimizar la huella de carbono con errores predictivos mínimos.

1. Optimización multiobjetivo y resiliencia ante eventos extremos

La integración de factores de riesgo extremo como criterio principal de diseño permite desarrollar infraestructuras más seguras sin comprometer la viabilidad económica.

1.1 Resiliencia al fuego en pasarelas híbridas

  • Enfoque integrado: se propone el rendimiento ante el fuego como motor de diseño, junto con el coste, el impacto ambiental y la comodidad del peatón.
  • Configuraciones óptimas: se recomienda utilizar acero de menor resistencia en el alma y de mayor en las alas (una relación de límite elástico de aproximadamente 1,6).
  • Compromisos de diseño: existe una dicotomía geométrica, ya que las vigas más compactas mejoran la seguridad frente a incendios, mientras que las geometrías esbeltas favorecen el rendimiento dinámico. Una inversión adicional del 23 % en el coste puede evitar el colapso durante 10 minutos de exposición al fuego.

1.2 Resistencia al colapso progresivo (PC) y sismos

  • Marco OBDRPC: este marco integra principios de diseño resistente al colapso progresivo y de optimización basada en simulaciones, en los que se considera la interacción suelo-estructura (SSI).
  • El impacto de la interacción suelo-estructura puede generar diferencias de hasta el 24,29 % en el uso de materiales de la superestructura si no se tiene en cuenta dicha interacción.
  • Sistemas modulares en zonas sísmicas: en regiones como Quito, los sistemas modulares de acero laminado en caliente ofrecen el mejor rendimiento global, ya que reducen los tiempos de construcción y el impacto social, aunque los costes iniciales son más altos.
  • Refuerzo sísmico: el uso de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) se identifica como la mejor alternativa para el refuerzo de las vigas de hormigón deficientes, debido a su menor impacto ambiental y social en comparación con el encamisado de acero o de hormigón.

2. Sostenibilidad y análisis del ciclo de vida (ACV)

La sostenibilidad se evalúa mediante un enfoque de «triple balance» que abarca las dimensiones económicas (LCC), ambientales (LCA) y sociales (S-LCA).

2.1. Descarbonización y eficiencia de materiales

  • Puentes y pasarelas: la optimización de los pasos superiores de las carreteras puede reducir la huella de carbono en un 12 %. En los puentes de losa pretensados, se recomienda una relación de esbeltez de 1/28 y hormigón C-40 para maximizar la eficiencia energética.
  • Economía circular: el uso de losas aligeradas con plástico reciclado reduce el consumo de hormigón y acero entre un 23 % y un 33 %, lo que se traduce en una disminución del 24 % del potencial de calentamiento global.
  • Relación coste-emisiones: Se ha identificado una relación lineal: cada dólar ahorrado en la optimización de pasarelas reduce las emisiones de CO2 en aproximadamente 0,7727 kg por metro.

2.2 Dimensión social de la construcción

  • Vivienda social: el sistema Light Steel Frame (LSF) destaca como la opción más favorable en contextos de desarrollo, ya que ofrece un buen equilibrio entre coste, durabilidad y menor mantenimiento.
  • Riesgos sociales: la implementación de sistemas de construcción circular y modelos de optimización reduce los riesgos sociales hasta en un 20 % en las categorías de trabajadores y de la comunidad local.

3. Tipologías estructurales innovadoras.

El desarrollo de nuevas geometrías y combinaciones de materiales es fundamental para la eficiencia industrial.

Tipología Beneficios clave identificados
Vigas THVS (híbridas transversales de sección variable) Reducción de costes de fabricación hasta el 70%; reducción de emisiones hasta el 32%; menor carga axial en columnas y cimientos debido a la reducción del peso propio.
Sistemas modulares (PVMB) Despliegue más rápido, mayor resiliencia social y reducción de los impactos ambientales en comparación con los métodos convencionales in situ.
Estructuras MMC en costa El uso de cemento sulforresistente, impregnación hidrofóbica y humo de sílice aumenta la calificación de sostenibilidad en un 86% frente a diseños base en ambientes marinos agresivos.
Almacenes de acero con cerramientos de acero Menor impacto ambiental que el de los cerramientos de ladrillo o de bloques de hormigón, especialmente en escenarios de reciclaje al final de la vida útil.

4. Digitalización y herramientas de decisión.

La complejidad de los criterios de competencia exige el uso de herramientas informáticas avanzadas.

4.1 BIM y gestión de la vida útil

  • Endurify 2.0: este complemento para entornos BIM automatiza la planificación de la rehabilitación estructural y estima la vida útil remanente (RUL). Su aplicación reduce los costes totales en un 15 % y el impacto por proximidad en un 10 % en comparación con la planificación basada en expertos.
  • Indicadores de daño: el sistema analiza cuatro indicadores críticos: carbonatación, fisuración transversal, fluencia y deflexión.

4.2. Modelos subrogados y algoritmos de optimización

  • Precisión predictiva: las redes neuronales artificiales (ANN) y el modelo Kriging han demostrado ser muy precisos para optimizar la huella de carbono y la energía embebida, aunque tienden a sobreestimar ligeramente los valores observados.
  • Algoritmos metaheurísticos: el uso de algoritmos como NSGA-III, CTAEA y SMS-EMOA permite equilibrar objetivos en conflicto (rendimiento estructural frente a la constructibilidad), siendo NSGA-III el que muestra la mayor convergencia hacia el frente de Pareto.
  • Múltiples criterios (MCDM): se emplean métodos híbridos (BWM, TOPSIS, VIKOR y DEMATEL) para reducir la subjetividad del juicio experto y modelar las interdependencias causales entre los criterios de sostenibilidad.

5. Conclusiones y directrices de diseño

La síntesis de las fuentes permite establecer directrices prácticas para la infraestructura moderna:

  1. Priorizar la hibridación: El uso de secciones híbridas (de acero con distintos límites elásticos) y de sistemas mixtos de acero y hormigón ofrece las mayores ventajas económicas y medioambientales.
  2. Mantenimiento preventivo: en entornos agresivos (como las costas), la inversión inicial en materiales especiales (como el humo de sílice o las impregnaciones) compensa con creces la reducción de las intervenciones de mantenimiento reactivo.
  3. Enfoque holístico en la vivienda: la evaluación de los proyectos de vivienda social debe integrar obligatoriamente las dimensiones técnica y social, no solo la económica, para garantizar la resiliencia de la comunidad.
  4. Optimización desde el proyecto: La resiliencia al fuego y al colapso debe integrarse en la fase de diseño conceptual para evitar sobrecostes innecesarios en etapas avanzadas del proyecto.

Referencias:

  1. TRES JUNIOR, F.L.; DE MEDEIROS, G.F.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2026). Integrated Optimization Framework for Fire-Resilient and Sustainable Hybrid Steel-Concrete Composite Footbridges. Engineering Structures, 360, 122779. DOI:10.1016/j.engstruct.2026.122779
  2. GUAYGUA, B.; SÁNCHEZ-GARRIDO, A.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). A multi-criteria life-cycle decision framework for sustainable modular hospitals in seismic regions. Results in Engineering, 30, 110371. DOI:10.1016/j.rineng.2026.110371
  3. FERNÁNDEZ-MORA, V.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Extending Building Lifespan: Integrating BIM and MCDM for Strategic Rehabilitation. Journal of Information Technology in Construction, 31:398-419. DOI:10.36680/j.itcon.2026.018
  4. LUQUE CASTILLO, X.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). Towards Sustainable Social Housing: An Integrative Life Cycle and Multi-Criteria Approach. Sustainable Cities and Society, 137, 107164. DOI:10.1016/j.scs.2026.107164
  5. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Multivariate Environmental and Social Life Cycle Assessment of Circular Recycled-Plastic Voided Slabs for Data-Driven Sustainable Construction. Environmental Impact Assessment Review, 118, 108297. DOI:10.1016/j.eiar.2025.108297
  6. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2026). Optimizing reactive maintenance intervals for the sustainable rehabilitation of chloride-exposed coastal buildings with MMC-based concrete structure. Environmental Impact Assessment Review, 116, 108110. DOI:10.1016/j.eiar.2025.108110
  7. TRES JUNIOR, F.L.; DE MEDEIROS, G.F.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2025). Designing for Safety and Sustainability: Optimization of Fire-Exposed Steel-Concrete Composite Footbridges. Structural Engineering and Mechanics, 96 (4):337-350. DOI:10.12989/sem.2025.96.4.337
  8. NEGRÍN, I.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2025). Life-cycle environmental impact optimization of an RC-THVS composite frame for sustainable construction. Engineering Structures, 345, 121461. DOI:10.1016/j.engstruct.2025.121461 Featured Paper Award
  9. NEGRÍN, I.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2025). Manufacturing cost optimization of welded steel plate I-girders integrating hybrid construction and tapered geometry. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 140, 1601-1624. DOI:10.1007/s00170-025-16365-2
  10. NEGRÍN, I.; CHAGOYÉN, E.; KRIPKA, M.; YEPES, V. (2025). An integrated framework for Optimization-based Robust Design to Progressive Collapse of RC skeleton buildings incorporating Soil-Structure Interaction effects. Innovative Infrastructure Solutions, 10:446. DOI:10.1007/s41062-025-02243-z
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  12. VILLALBA, P.; SÁNCHEZ-GARRIDO, A.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2025). A Hybrid Fuzzy DEMATEL–DANP–TOPSIS Framework for Life Cycle-Based Sustainable Retrofit Decision-Making in Seismic RC Structures. Mathematics, 13(16), 2649. DOI:10.3390/math13162649
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  24. RUIZ-VÉLEZ, A.; GARCÍA, J.; PARTSKHALADZE, G.; ALCALÁ, J.; YEPES, V. (2024). Enhanced Structural Design of Prestressed Arched Trusses through Multi-Objective Optimization and MCDM. Mathematics, 12(16), 2567. DOI:10.3390/math12162567
  25. SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2024). Sustainable preventive maintenance of MMC-based concrete building structures in a harsh environment. Journal of Building Engineering, 95:110155. DOI:10.1016/j.jobe.2024.110155

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¿Por qué los números exactos están matando tus proyectos? El poder de la lógica difusa en la construcción

En el sector de la construcción, cada proyecto es, por definición, un prototipo único que se ejecuta bajo restricciones de tiempo, coste y alcance. Sin embargo, seguimos atrapados en la tiranía de la precisión determinista, intentando predecir resultados con una exactitud quirúrgica que la realidad, siempre cambiante, termina por desmentir. El método del Valor Ganado (EVM) es, sin duda, nuestra mejor herramienta de control, pero su dependencia de números «fríos» pasa por alto la vaguedad inherente a los datos de entrada.

Gestionar un entorno complejo basándose en la ilusión de la precisión no solo constituye un error técnico, sino también un riesgo estratégico. La aplicación de la lógica difusa no debe entenderse como un mero ejercicio matemático, sino como un enfoque más honesto y robusto para gestionar el caos y la imprecisión que definen nuestra industria.

No es azar, es imprecisión: la distinción vital.

Debemos evitar el sesgo de precisión, que confunde dos conceptos fundamentales: la incertidumbre y la imprecisión. El modelo propuesto por Ponz-Tienda et al. (2012) establece una distinción clara que es vital para la toma de decisiones:

  • Incertidumbre: de naturaleza aleatoria, estadística o probabilística.
  • Imprecisión: se refiere a una naturaleza vagamente definida o incompleta (por ejemplo, estimaciones de duración como «alrededor de 10 días»).

Mientras que la estadística tradicional intenta domar el azar, la teoría de los conjuntos difusos es la arquitectura diseñada para manejar lo impreciso. Esta metodología permite realizar operaciones aritméticas con valores que, aunque no se conocen con exactitud, pueden limitarse a fronteras de pertenencia.

Zadeh argumenta que «la probabilidad y la lógica difusa son complementarias, no competitivas. Ambas pueden y deben coexistir para proporcionar herramientas de análisis de la incertidumbre en modelos complejos del mundo real y para cubrir los vacíos que los métodos tradicionales no pueden llenar».

El «dial» de la confianza: ajustando el corte alfa (α-cut).

Una de las innovaciones más importantes del modelo difuso es el corte alfa (α-cut). Este parámetro actúa como un «dial» de control que permite al gestor ajustar la sensibilidad del modelo según su propia confianza o tolerancia al riesgo.

  • Un α-cut igual a 0 representa el soporte del número difuso; es el escenario de máxima vaguedad e incertidumbre, en el que los límites son más amplios.
  • Un α-cut de 1 representa el núcleo (kernel), elimina toda la ambigüedad y equivale al método determinista tradicional.

Esta capacidad de ajuste permite adaptar el modelo a las circunstancias específicas del proyecto. En las primeras fases o en entornos volátiles, un α-cut bajo permite visualizar todo el espectro de riesgos, mientras que en entornos estables, el gestor puede «cerrar» el dial hacia la precisión del núcleo.

El mito del cronograma único: la realidad del diagrama de Gantt difuso.

La metodología tradicional suele presentarnos un único cronograma factible como si fuera «la verdad absoluta». No obstante, las conclusiones basadas en un único escenario son inherentemente poco fiables. En la práctica, existe un número ilimitado de alternativas entre los tiempos de ejecución más tempranos y los más tardíos.

El modelo difuso rompe este mito al generar un diagrama de Gantt difuso. Este gráfico no traza una línea, sino que establece los límites superior e inferior de todos los cronogramas posibles. Al utilizar aritmética difusa en lugar de cálculos lineales, el resultado es significativamente más objetivo y proporciona una banda de cumplimiento que refleja la flexibilidad real —y los cuellos de botella potenciales— de la obra.

De métricas abstractas a la salud del proyecto: interpretación lingüística.

El EVM tradicional nos proporciona índices que a menudo no reflejan fielmente el desarrollo real del proyecto. El modelo de Ponz-Tienda innova al traducir variaciones numéricas complejas en categorías lingüísticas claras para los interesados. Esta interpretación se divide en tres dimensiones críticas:

  • Variación de cronograma (SV): evalúa la conformidad del progreso real con el cronograma programado en términos de producción.
  • Variación de coste (CV): mide la conformidad presupuestaria del trabajo efectivamente ejecutado.
  • Earned Schedule (ESch): traduce el rendimiento en unidades de tiempo reales, evitando los errores del SV tradicional cuando el proyecto excede la fecha de finalización prevista.

Según este modelo, cada dimensión se clasifica en cinco escenarios (del A al E) según el valor de α. Así, un proyecto puede clasificarse estratégicamente como «ligeramente retrasado en tiempo (ESch)», pero «bajo presupuesto (CV)», lo que permite una comunicación mucho más efectiva y humana que un simple decimal.

Innovación integral: el valor ganado difuso.

La propuesta de Ponz-Tienda et al. (2012) va más allá de la literatura existente al integrar no solo la duración de las tareas, sino también el coste y la producción en una formulación difusa no lineal. Esto se aplica directamente al BCWS (coste presupuestado del trabajo programado) y al BCWP (valor ganado) y permite capturar la complejidad de las relaciones entre estas variables de una forma que el EVM clásico no puede procesar.

A pesar de su profundidad académica, este modelo no es una utopía inalcanzable. Se ha demostrado su viabilidad técnica para su implementación en herramientas cotidianas, como Microsoft Excel. Esto es esencial, ya que permite superar la barrera académica y llevar la metodología a la práctica empresarial, sirviendo de puente para el desarrollo de software comercial especializado para directores de proyectos.

Conclusión: hacia una gestión de proyectos más humana y robusta.

El enfoque del Valor Ganado Difuso nos ofrece una «visión de conjunto» que acepta la imprecisión del mundo real en lugar de ignorarla. Al adoptar este modelo, pasamos de gestionar basándonos en puntos ficticios a tomar decisiones basadas en rangos realistas y sólidos.

Es importante entender que esta contribución no es una herramienta «llave en mano», sino un punto de partida para especialistas. El futuro de la gestión de riesgos en la construcción depende de nuestra capacidad para refinar estos modelos y establecer el valor de α-cut más cercano a la realidad de cada obra.

Como líderes, la pregunta final es inevitable: ¿Seguiremos gestionando nuestros proyectos bajo la falsa comodidad de un número exacto o daremos el paso hacia la honestidad estratégica de un rango difuso que realmente refleje la realidad?

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

Este vídeo resume bien los conceptos explicados.

Fuzzy_Earned_Value_Management

Referencia:

PONZ-TIENDA, J.L.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2012). Complete fuzzy scheduling and fuzzy earned value management in construction projects. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering), 13(1):56-68. DOI:10.1631/jzus.A1100160

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Fundamentos y procesos de la estimación de costes

Cada mañana, millones de personas realizan un ejercicio intuitivo de predicción: consultan el tiempo y deciden si llevarse un paraguas. Se trata de un acto de mitigación de riesgos basado en datos actuales. Sin embargo, cuando trasladamos esta lógica a la adquisición de sistemas de defensa o de infraestructuras críticas, la intuición no resulta de gran utilidad.

La estimación de costes no es un simple cálculo contable, sino una compleja combinación de arte y ciencia. Técnicamente, la definimos como una «instantánea de probabilidad» basada exclusivamente en la información disponible en un momento determinado.

Si cambian las suposiciones iniciales, la estimación variará inevitablemente. No es que el modelo sea erróneo, sino que ha mutado la realidad.

Como señaló el físico y premio Nobel Niels Bohr:

«Predecir es muy difícil, especialmente cuando se trata del futuro».

Lección 1: tus predecesores no eran incompetentes (y por qué eso importa).

Existe un mito persistente entre la alta dirección: que utilizar datos históricos para proyectar costes equivale a heredar las ineficiencias y los errores de los gestores anteriores. Se teme que, si el pasado fue accidentado, el futuro será un reflejo de esos fallos.

Nada más lejos de la realidad técnica. La búsqueda y la normalización de datos históricos son pilares de cualquier estimación científicamente fundamentada. Las desviaciones en proyectos pasados rara vez se deben a la incompetencia; suelen ser respuestas adaptativas a eventos externos e imprevisibles que escapan al control del director del programa. Al analizar el pasado, no buscamos replicar el error, sino comprender la volatilidad. En este sentido, la honestidad intelectual nos obliga a aceptar una máxima del sector:

«No cometerás los mismos errores que tus predecesores, ¡cometerás los tuyos propios!».

Esta perspectiva permite a los directivos sénior comprender que la gestión de proyectos complejos no consiste en eliminar la incertidumbre, sino en gestionarla mediante modelos cuantitativos transparentes y defendibles.

Lección 2: El «iceberg» de los costes del ciclo de vida.

Uno de los errores estratégicos más comunes en proyectos de infraestructura es centrarse exclusivamente en el “precio de etiqueta”, es decir, en el coste de construcción. En la consultoría de proyectos complejos se utiliza el análisis del coste del ciclo de vida (Life Cycle Cost Estimate, LCCE) para comprender el verdadero esfuerzo económico que conlleva una infraestructura desde su concepción hasta su retirada o renovación.

Un LCCE permite visualizar todos los recursos necesarios a lo largo del tiempo y suele estructurarse en cuatro grandes fases:

  1. Diseño y desarrollo (estudios previos, ingeniería, proyectos y ensayos).
  2. Inversión inicial (construcción y puesta en servicio).
  3. Operación y mantenimiento (explotación, conservación, energía, personal, reparaciones).
  4. Fin de vida o disposición (desmantelamiento, renovación o sustitución).

La metáfora del iceberg de los costes resulta especialmente útil para comprender este enfoque. La construcción visible —la parte que suele atraer toda la atención— es solo la punta del iceberg. Bajo la superficie se encuentran los costes acumulados durante décadas de operación y mantenimiento, que en muchos casos pueden representar la mayor parte del gasto total.

Sin embargo, un análisis riguroso exige reconocer que no existe una estructura de costes universal. La distribución del gasto depende en gran medida del tipo de activo y de su modelo de explotación.

Por ejemplo:

  • En infraestructuras digitales vinculadas a la ingeniería civil, como plataformas de gestión del tráfico o sistemas de control ferroviario, una parte muy significativa del coste puede concentrarse en el desarrollo tecnológico inicial, en el que la ingeniería y el software son determinantes.
  • En infraestructuras estandarizadas y repetitivas, como determinados tramos de carreteras o estructuras prefabricadas, el peso principal suele recaer en la fase de inversión inicial, donde materiales, maquinaria y ejecución concentran la mayor parte del presupuesto.
  • En infraestructuras intensivas en operación, como redes ferroviarias, aeropuertos, presas o grandes instalaciones hidráulicas, los costes dominantes suelen concentrarse en la fase de operación y mantenimiento: conservación, inspecciones, energía, personal especializado y renovación periódica de equipos.

La lección estratégica es clara: evaluar una infraestructura únicamente por su coste de construcción puede conducir a decisiones subóptimas. Incorporar una visión de ciclo de vida permite diseñar activos más eficientes, reducir costes futuros y tomar decisiones de inversión con una perspectiva verdaderamente estratégica.

Lección 3: La inercia estratégica de los «costes hundidos».

El cerebro humano tiene una vulnerabilidad bien conocida: la tendencia a intentar “salvar” un proyecto problemático solo porque ya se ha invertido mucho en él. En economía y gestión de proyectos, este fenómeno se conoce como la falacia del coste hundido.

En términos estrictamente financieros, el dinero gastado en el pasado ya no debería influir en las decisiones futuras, porque no puede recuperarse. Lo relevante para quien toma decisiones no es cuánto se ha gastado, sino cuánto costará terminar el proyecto a partir de ahora. Por eso, una de las métricas clave es el coste por completar (cost to go), es decir, el dinero adicional necesario para completar una infraestructura.

Veamos un ejemplo sencillo aplicado a la ingeniería civil. Imaginemos la construcción de una autovía o un gran puente cuyo presupuesto inicial se ha visto superado:

  • Estado actual del proyecto: ya se han invertido 200 millones de euros (coste hundido).
  • Coste estimado para terminar la obra: 100 millones adicionales.
  • Coste total final: 300 millones.

Ahora aparece una alternativa técnica: rediseñar el proyecto desde cero con otra solución constructiva, cuyo coste total sería de 250 millones.

Si miramos únicamente el coste total, la nueva solución (250 M€) parece más eficiente que el proyecto actual (300 M€). Sin embargo, desde el punto de vista financiero, el análisis correcto es otro.

El dinero ya invertido —los 200 millones— es un coste hundido y no puede recuperarse. La decisión debe basarse únicamente en el capital adicional necesario:

  • Terminar el proyecto actual requiere 100 millones adicionales.
  • Empezar una nueva solución requiere una nueva inversión de 250 millones.

Si ambas infraestructuras ofrecen un resultado equivalente en servicio, seguridad y prestaciones, la opción racional sería terminar el proyecto existente, ya que requiere mucho menos capital adicional.

Superar la inercia estratégica de los costes hundidos exige disciplina analítica: centrarse exclusivamente en los costes y beneficios futuros y no en el peso psicológico de lo ya gastado. En proyectos de infraestructura —donde las inversiones son muy elevadas y los plazos son largos— esta distinción es crucial para evitar decisiones económicamente ineficientes.

Lección 4: ¿Coste o precio? La distinción que lo cambia todo.

En el lenguaje coloquial, son sinónimos, pero en la estrategia de adquisiciones son conceptos totalmente distintos. El coste es la medición de los recursos consumidos para producir un bien. El precio es lo que el mercado está dispuesto a pagar y se ve afectado por el margen de beneficio, la competencia y el valor percibido. Nuestra máxima es que la profesión de la estimación se centra en los costes, no en el precio.

Para ilustrar esta complejidad, analicemos algo tan simple como una cabeza de lechuga. Para un consumidor, el precio es una cifra que ve en el estante. Para un estimador, el «coste» es un desglose multicapa que incluye el cultivo y la siembra, la irrigación y el mantenimiento, el proceso de cosecha, el embalaje en planta y, por último, la logística de transporte. Solo comprendiendo estas capas podemos evaluar si el precio de un sistema complejo es razonable o si estamos asumiendo riesgos financieros ocultos.

Lección 5: la «segunda opinión» como salvaguarda estratégica.

En muchos proyectos de ingeniería civil, la estimación independiente de costes (ICE, Independent Cost Estimate) suele percibirse por los directores de proyecto como una revisión incómoda o incluso como una señal de desconfianza hacia el trabajo del equipo interno. Sin embargo, en proyectos complejos —infraestructuras ferroviarias, grandes presas, túneles o corredores logísticos— contar con una segunda opinión técnica sobre los costes se ha consolidado como una práctica clave de gestión del riesgo.

Una estimación independiente no busca cuestionar al equipo del proyecto, sino aportar una visión externa y metodológicamente rigurosa que reduzca los sesgos inevitables de los equipos profundamente implicados en el diseño y la planificación. En proyectos de obra civil, donde intervienen múltiples disciplinas, contratistas y condicionantes regulatorios, es frecuente que el entusiasmo técnico o la presión por aprobar un proyecto conduzca a estimaciones demasiado optimistas.

Por ejemplo, en la planificación de una línea ferroviaria de alta velocidad, un equipo promotor puede basar su estimación en rendimientos teóricos de obra o en condiciones geotécnicas favorables. Una evaluación independiente puede introducir escenarios alternativos: variaciones en los costes de materiales, incertidumbres geológicas en los túneles o desviaciones en la productividad de los equipos. Del mismo modo, en la construcción de grandes infraestructuras hidráulicas o viarias, una revisión externa puede detectar partidas infravaloradas relacionadas con desvíos de servicios, con la gestión ambiental o con riesgos constructivos.

Las instituciones públicas que financian grandes infraestructuras han aprendido que la calidad de las estimaciones de costes es decisiva para la viabilidad de los proyectos. Como advierte la Government Accountability Office (GAO):

«La capacidad de generar estimaciones de costes fiables es necesaria para apoyar los procesos presupuestarios. Sin ella, existe el riesgo de sufrir sobrecostes, incumplimientos de plazos y deficiencias en el rendimiento, lo que implica que el Gobierno no pueda financiar tantos programas como pretendía».

En este contexto, la estimación independiente de costes funciona como una salvaguarda estratégica: no solo mejora la calidad de las previsiones económicas, sino que también fortalece la credibilidad de los proyectos ante financiadores, administraciones y la ciudadanía. En un sector donde las decisiones de inversión comprometen recursos durante décadas, disponer de una segunda opinión rigurosa no es una señal de debilidad, sino de buena gobernanza.

Conclusión: el «Estándar del Estudiante de Secundaria».

Una estimación de alta calidad no se mide por su capacidad de «acertar» el número final, sino por su trazabilidad y auditabilidad. En nuestro sector, aplicamos lo que se conoce como «Estándar del Estudiante de Secundaria»: el análisis debe ser lo suficientemente transparente y lógico como para que un estudiante con conocimientos básicos de aritmética pueda seguir los argumentos, formular suposiciones y obtener el mismo resultado.

Al final del día, quien controla las suposiciones controla el análisis. Al evaluar sus proyectos actuales, pregúntese: ¿sus estimaciones son cajas negras de complejidad innecesaria o documentos trazables que reflejan el coste real del ciclo de vida? La transparencia no es solo una buena práctica, sino la brújula que separa el éxito estratégico del desastre presupuestario.

Aquí puedes escuchar una conversación sobre los aspectos de mayor interés de este tema.

El vídeo resume bien los conceptos más importantes.

Strategic_Cost_Prediction

Referencias:

Mislick, G. K., & Nussbaum, D. A. (2015). Cost estimation: Methods and tools. John Wiley & Sons.

Yepes, V. (2022). Gestión de costes y producción de maquinaria de construcción. Universidad Politécnica de Valencia.

Curso:

Curso de gestión de costes y producción de la maquinaria empleada en la construcción.

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Vivienda social sostenible: un enfoque integrador de ciclo de vida y evaluación multicriterio

Acaban de publicar un artículo nuestro en Sustainable Cities and Society, una de las revistas de mayor impacto científico, ubicada en el primer decil del JCR. En este trabajo se propone un enfoque integrador basado en el ciclo de vida y en métodos de evaluación multicriterio para analizar la vivienda social sostenible. La investigación se enmarca en el proyecto RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València. A continuación, se presenta un resumen del trabajo.

Los principales resultados revelan que el sistema Light Steel Frame (LSF) es la alternativa más sostenible, ya que logra un equilibrio superior entre la eficiencia en el uso de los recursos, la durabilidad y la reducción del mantenimiento. Un descubrimiento crucial es el papel de la dimensión social, que representó casi el 40 % del peso total en la evaluación, por encima de las dimensiones económica y medioambiental. El análisis causal identifica el coste de construcción, la funcionalidad y los agentes de la cadena de valor como los principales factores que condicionan el rendimiento sostenible del resto del sistema.

El artículo presenta un marco metodológico integrador que combina evaluaciones basadas en el ciclo de vida —análisis de ciclo de vida (LCA), análisis de coste del ciclo de vida (LCC) y análisis de ciclo de vida estocástico (S-LCA)— con técnicas avanzadas de decisión multicriterio: método mejor-peor (BWM), análisis DEMATEL difuso y análisis MARCOS. Esta integración permite incorporar ponderaciones de expertos, modelar relaciones causales entre criterios y sintetizar resultados frente a soluciones ideales o anti-ideales, lo que aumenta la transparencia en la priorización de alternativas constructivas. Este enfoque se ha aplicado a un caso real de vivienda social en Perú, en el que se han comparado cinco sistemas estructurales representativos: LSF, LBSPS, RCW, RCF-M y RCF-CP. El estudio ha proporcionado pruebas empíricas sobre los costes del ciclo de vida, los impactos ambientales y las prestaciones sociales que respaldan las decisiones de diseño y las políticas.

El estudio analiza cinco sistemas constructivos adaptados a contextos de urbanización rápida (específicamente en Lima, Perú), que van desde métodos convencionales hasta industrializados:

Entre las aportaciones metodológicas, la combinación de BWM con una agregación basada en credenciales profesionales reduce la carga de comparación y atenúa los sesgos en la agregación de juicios, mientras que la extensión difusa de DEMATEL permite identificar los criterios que funcionan como impulsores del sistema y los que actúan como receptores. Esta capacidad para distinguir entre causas y efectos permite aclarar qué palancas hay que modificar para lograr efectos amplificados en la sostenibilidad. Por último, la validación cruzada con otros métodos de MCDM y los ensayos de sensibilidad aumentan la confianza en la estabilidad de los resultados.

Discusión de resultados

Los análisis económicos muestran que, en un horizonte de 50 años y por metro cuadrado, los sistemas basados en acero ligero (LSF) tienen los menores costes totales de ciclo de vida, mientras que algunas alternativas prefabricadas, como el LBSPS, tienen los mayores costes de construcción. Estos datos implican que si solo se tiene en cuenta la inversión inicial, se pueden tomar decisiones subóptimas, ya que no se consideran el mantenimiento y el fin de vida.

En términos ambientales, la evaluación con ReCiPe (endpoint) sitúa al LSF como el sistema con el menor impacto agregado, principalmente debido a su menor intensidad material. Por el contrario, las soluciones con mayor presencia de hormigón y ladrillo presentan una carga superior, especialmente en la dimensión de recursos. Esta diferenciación pone de manifiesto la influencia del perfil material y del proceso de fabricación en la huella medioambiental de la vivienda y sugiere que, en la práctica profesional, se deben priorizar medidas que reduzcan la demanda de materiales energéticamente intensivos en la fase de fabricación.

La S-LCA revela una tensión entre la industrialización y la exposición social: las alternativas más industrializadas, como el LSF y el LBSPS, presentan mayores valores de exposición laboral y de funcionalidad exigente, mientras que las tipologías convencionales de hormigón muestran menores riesgos sociales, medidos en Medium Risk Hours. Este resultado indica que la adopción de sistemas industrializados exige prestar atención explícita a la gestión del trabajo, la formación y la coordinación de la cadena de suministro para evitar que los impactos negativos se transfieran al personal y a la comunidad.

La síntesis mediante MARCOS ubica a LSF como la alternativa mejor valorada en el escenario analizado, seguida de RCW y RCF-M. Los sistemas LBSPS y RCF-CP quedan en posiciones inferiores. Las pruebas de sensibilidad (variación de los pesos de ±15 %, escenarios de distancia de transporte y estratificación de expertos) muestran que el orden general se mantiene, lo que indica cierta robustez frente a perturbaciones razonables en los supuestos. Estos resultados permiten extraer una conclusión práctica: en contextos con características similares a las del caso estudiado, las soluciones ligeras industrializadas pueden mejorar la relación entre coste, impacto ambiental y rendimiento técnico, siempre que se gestionen adecuadamente los aspectos sociales y de ejecución.

Un aspecto metodológico de interés es la identificación de los criterios causales. La técnica DEMATEL identifica el coste de construcción, la funcionalidad y las interacciones con la cadena de valor como criterios que inciden en el resto del sistema, mientras que los indicadores ambientales, como la salud humana y la conservación de los ecosistemas, se presentan principalmente como efectos. Esto sugiere que las intervenciones en los costes de construcción y en la organización funcional pueden provocar mejoras indirectas en la sostenibilidad ambiental y social, lo cual resulta relevante al diseñar políticas y contratos que incentiven las prácticas integradas.

Futuras líneas de investigación

Una línea de trabajo inmediata consiste en ampliar la diversidad y el tamaño del panel de agentes consultados para captar las variaciones en las prioridades y las competencias profesionales. Esto permitiría evaluar la sensibilidad de las ponderaciones y mejorar la representatividad social del proceso. Otra opción es trasladar y recalibrar el marco a otros contextos geográficos y tipologías constructivas, como viviendas de mayor altura o equipamientos públicos, para evaluar la transferibilidad de la clasificación y de la estructura causal identificada en este estudio.

En el ámbito técnico, utilizar datos primarios de obras reales en lugar de bases de datos secundarias aumentará la fiabilidad de la evaluación del ciclo de vida (LCA) y del análisis del ciclo de vida (S-LCA) y mejorará la precisión de los modelos de coste del ciclo de vida (LCC). La incorporación de enfoques dinámicos, como la LCA dinámica o las simulaciones acopladas a plataformas BIM, puede facilitar las evaluaciones en etapas iniciales y permitir análisis de sensibilidad más detallados relacionados con la sustitución de componentes, las reparaciones y las evoluciones tecnológicas. Asimismo, explorar técnicas de optimización multiobjetivo que vinculen explícitamente las restricciones económicas con las metas ambientales y sociales podría proporcionar soluciones de diseño más operativas para promotores y organismos públicos.

Desde la perspectiva social, investigar intervenciones concretas de capacitación, reorganización de procesos y de contratos que reduzcan la exposición de los trabajadores a los sistemas industrializados aportará pruebas sobre cómo mantener los beneficios ambientales y económicos sin incrementar los impactos sociales. Por último, el estudio de la interacción entre políticas públicas, incentivos financieros y la adopción tecnológica ofrecerá información útil para diseñar instrumentos que favorezcan soluciones constructivas más equilibradas en el marco de los programas de vivienda social.

Conclusión

El estudio proporciona un marco metodológico replicable y sólido que combina la evaluación del ciclo de vida con técnicas multicriterio capaces de representar las interdependencias y la incertidumbre. Los resultados empíricos indican que, en el caso analizado, las soluciones ligeras industrializadas presentan ventajas en términos de coste y de huella ambiental, aunque se requieren medidas específicas para reducir los riesgos sociales derivados de su ejecución. La metodología y los resultados obtenidos sientan las bases para orientar las políticas y las decisiones de los proyectos y ponen de manifiesto la necesidad de ampliar los datos primarios, diversificar la muestra de expertos y conectar el análisis con herramientas digitales de diseño y gestión.

Referencia:

LUQUE CASTILLO, X.; YEPES-BELLVER, L.; YEPES, V. (2026). Towards Sustainable Social Housing: An Integrative Life Cycle and Multi-Criteria Approach. Sustainable Cities and Society, 137, 107164. DOI:10.1016/j.scs.2026.107164

Dejo a continuación el artículo completo, ya que está publicado en abierto.

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Primer aniversario de la DANA de Valencia: Anatomía de un desastre

Vista del barranco del Poyo, en Paiporta, 17 de octubre de 2025. Imagen: V. Yepes

Hoy, 29 de octubre de 2025, se cumple el primer aniversario de la DANA de Valencia de 2024, un evento que ha sido catalogado como una de las mayores catástrofes naturales ocurridas en España en décadas. La tragedia se produjo por unas precipitaciones históricas que pulverizaron récords nacionales, con máximos de más de 770 l/m² acumulados en 24 horas en Turís, lo que demuestra que el riesgo cero no existe en un contexto de cambio climático. El desastre no se explica únicamente por la cantidad de lluvia caída, sino por la trágica multiplicación entre el evento extremo, sobrealimentado por el calentamiento global, y el fallo estructural de un urbanismo que, durante décadas, ha ignorado las zonas de riesgo. Aunque la respuesta inmediata y los esfuerzos por restablecer las infraestructuras críticas han sido notables, la ingeniería de la reconstrucción no puede limitarse a reponer lo perdido, ya que replicar el estado previo implica aceptar que los efectos se repetirán. En este contexto, un medio de comunicación me ha solicitado una entrevista para abordar si, un año después, hemos avanzado hacia las soluciones de resiliencia y prevención que el conocimiento técnico lleva tiempo demandando. Os dejo la entrevista completa, por si os resulta de interés.

¿Cómo describiría desde un punto de vista técnico lo que ocurrió el 29 de octubre en Valencia? ¿Qué falló?

Desde el punto de vista técnico e ingenieril, el suceso del 29 de octubre en Valencia fue un evento de inundación extremo provocado por una DANA con un carácter pluviométrico extraordinario, ya que se registraron cifras extremas, como los 771,8 l/m² en 24 horas en Turís, y caudales en la Rambla del Poyo de hasta 2.283 m³/s antes de que los sensores fueran arrastrados, superando con creces cualquier expectativa de diseño y demostrando que el riesgo cero no existe. La magnitud del impacto fue consecuencia de una serie de factores concurrentes. El factor principal se produjo en la cuenca de la Rambla del Poyo, donde la virulencia del agua (con caudales medidos superiores a 2.200 m³/s y estimaciones simuladas que superan los 3.500 m³/s) se encontró con la ausencia de infraestructuras hidráulicas suficientes para la laminación de avenidas y otras medidas complementarias. Los proyectos de defensa contra inundaciones, que llevaban años planificados y con estudios previos, no se ejecutaron a tiempo. En contraste, el Nuevo Cauce del Turia y las presas de Forata y Buseo funcionaron eficazmente, protegiendo la ciudad de Valencia y otras poblaciones. Además de estas vulnerabilidades latentes, el impacto humano y material se vio agravado por desafíos en la respuesta, incluyendo la efectividad en los sistemas de alerta temprana (SAIH) bajo condiciones tan extremas y en la implantación de los planes de emergencia municipales, así como en la emisión de avisos con suficiente antelación a la población, impidiendo que esta pudiera reaccionar a tiempo.

¿Qué papel jugaron las infraestructuras y la planificación urbana en la magnitud de los daños? ¿Hubo zonas especialmente vulnerables o mal planificadas?

Las infraestructuras y la planificación urbana jugaron un papel determinante en la magnitud de los daños. Por un lado, las obras estructurales, como el Nuevo Cauce del Turia y las presas de Forata y Buseo, resultaron fundamentales, mitigando las inundaciones y protegiendo la ciudad de Valencia y otras poblaciones. Sin embargo, la magnitud de los daños se vio agravada por la ausencia de medidas integrales de defensa diseñadas para la laminación de avenidas, especialmente en la cuenca de la Rambla del Poyo, donde los proyectos planificados no se ejecutaron a tiempo. Los caudales extraordinarios superaron con creces la capacidad existente. Además, las infraestructuras lineales (carreteras, ferrocarriles y puentes) actuaron como puntos de estrangulamiento, reteniendo arrastres y aumentando el nivel de destrucción. Las zonas más vulnerables se concentraron en el cono aluvial de L’Horta Sud, una zona de alto riesgo urbanizada principalmente entre la riada de 1957 y la década de 1970, sin planificación adecuada ni infraestructuras de saneamiento suficientes. La falta de unidad de criterio en la ordenación territorial municipal y la prevalencia de intereses de desarrollo sobre las directrices de restricción de usos en zonas inundables (a pesar de instrumentos como el PATRICOVA) aumentaron la vulnerabilidad social y material del territorio. Aunque algunos hablan de emergencia hidrológica, probablemente sea más adecuado hablar de un profundo desafío urbanístico y de ordenación territorial.

Vista del barranco del Poyo, en Paiporta, 17 de octubre de 2025. Imagen: V. Yepes

Desde entonces, ¿qué medidas reales se han tomado —si las hay— para reducir el riesgo de que vuelva a suceder algo similar?

Desde la DANA de octubre de 2024, las medidas adoptadas se han enfocado en la reconstrucción con criterios de resiliencia y atención a urgencias, aunque las soluciones estructurales de gran calado, que requieren plazos de ejecución más largos, siguen mayormente pendientes. En la fase inmediata, se activaron obras de emergencia, destacando la reparación y refuerzo de infraestructuras críticas como las presas de Forata y Buseo, y la recuperación de cauces y del canal Júcar-Turia. Un ejemplo de reconstrucción en curso es la mejora de la red de drenaje de Paiporta, que forma parte de las primeras actuaciones tras la catástrofe. En el ámbito normativo, el Consell aprobó el Decreto-ley 20/2024 de medidas urbanísticas urgentes y se ha puesto sobre la mesa la revisión de normativas como el Código Técnico de la Edificación (CTE) para incluir requisitos para edificaciones en zonas inundables. También se prevé que los sistemas de comunicación y alerta estén coordinados en todas las cuencas mediterráneas, lo que podría evitar muertes en caso de repetirse el fenómeno. Sin embargo, es un hecho que, meses después, la legislación urbanística de fondo sigue sin cambios estructurales y que, en cuanto a las obras hidráulicas estructurales de prevención, como las presas de laminación, sus plazos de tramitación y ejecución impiden que se hayan materializado avances significativos todavía, dificultando el avance de proyectos críticos. Por tanto, existe una etapa de reconstrucción que debería ser inteligente y no dejar las infraestructuras como estaban antes de la DANA, pues eso implicaría asumir los mismos riesgos, y otra a medio y largo plazo que permita defender a la población, minimizando los riesgos.

¿Qué actuaciones considera urgentes o prioritarias para evitar repetir los errores del pasado?

Para evitar repetir los errores del pasado, es necesario un cambio de modelo que combine inversión estructural urgente con planificación territorial resiliente. En ingeniería hidráulica, la acción prioritaria es acelerar e implementar las obras de laminación contempladas en la planificación hidrológica, como la construcción de presas en las cuencas de la Rambla del Poyo y el río Magro, y destinar recursos extraordinarios para construir las estructuras de prevención necesarias y corregir el déficit de infraestructuras de prevención. También es prioritario eliminar obstáculos urbanísticos, como puentes y terraplenes insuficientes, y reconstruir infraestructuras lineales con criterios resilientes, permitiendo el paso seguro del agua. En urbanismo, la enseñanza principal es devolverle el espacio al agua, retirando estratégicamente infraestructuras de las zonas de flujo preferente para reducir la exposición al riesgo más elevado e iniciando un plan a largo plazo para reubicar infraestructuras críticas y viviendas vulnerables. Se recomienda revisar la normativa sobre garajes subterráneos en llanuras de inundación. Asimismo, es esencial invertir en sistemas de alerta hidrológica robustos, con más sensores y modelos predictivos que traduzcan la predicción en avisos concretos y accionables. Por último, es fundamental que la gobernanza supere la inercia burocrática mediante un modelo de ejecución de urgencia que priorice el conocimiento técnico y garantice que el riesgo no se convierta de nuevo en catástrofe humana.

Vista del barranco del Poyo, en Paiporta, 17 de octubre de 2025. Imagen: V. Yepes

¿Hasta qué punto Valencia está preparada para afrontar lluvias torrenciales o fenómenos extremos de este tipo en el futuro?

Desde una perspectiva técnica e ingenieril, a día de hoy, la vulnerabilidad de fondo persiste y no estamos preparados para afrontar una nueva DANA de la magnitud de la ocurrida en 2024. La situación es similar a la de una familia que circula en coche por la autopista a 120 km/h sin cinturones de seguridad: bastaría un obstáculo inesperado (una DANA) para que el accidente fuera mortal. Aceptar la reposición de lo perdido sin añadir nuevas medidas de protección estructural implicaría aceptar que los efectos del desastre se repetirán, algo inasumible. El problema principal es que prácticamente no se han ejecutado las grandes obras de laminación planificadas, especialmente en las cuencas de la Rambla del Poyo y del Magro, que constituyen la medida más eficaz para proteger zonas densamente pobladas mediante contención en cabecera. La DANA expuso un problema urbanístico severo. Meses después, mientras no se modifique la legislación territorial de fondo y se actúe sobre el territorio, el riesgo latente de la mala planificación persiste ante el próximo fenómeno extremo. La única forma de eliminar esta vulnerabilidad es mediante una acción integral que combine inversión urgente en obras estructurales con retirada estratégica de zonas de flujo preferente.

Os dejo un pequeño vídeo didáctico donde se resume lo acontecido en la DANA del 29 de octubre de 2024.

En las noticias de hoy, aparezco en varios reportajes:

En el Telediario de TVE, en horario de máxima audiencia, a las 21:00 h, se hizo un programa especial sobre la DANA donde tuve la ocasión de participar. Os dejo un trozo del vídeo.

 

Reconstruir Valencia un año después: «cirugía urbana» y zonas verdes para protegerse de futuras danas

Un año después de la DANA del 29-O, los expertos advierten: «Podría volver a pasar»

Valencia: expertos advierten que la región aún no está preparada para afrontar otro episodio climático extremo

Valencia se blinda frente al agua: garajes elevados e ingeniería verde tras la DANA

One year after Valencia’s deadly flooding experts warn ‘it could happen again’

Një vit pas përmbytjeve vdekjeprurëse në Valencia, ekspertët paralajmërojnë se ‘mund të ndodhë përsëri’

Egy évvel a valenciai árvíz után a szakértők figyelmeztetnek: «Ez újra megtörténhet»

Egy évvel a spanyol árvizek után: Tanulságok és kihívások a Valenciai Közösség számára

 

También os dejo los artículos que he ido escribiendo sobre este tema en este blog. Espero que os resulten de interés.

Lo que la catástrofe de Valencia nos obliga a repensar: cuatro lecciones. 30 de septiembre de 2025.

Resiliencia en las infraestructuras: cómo prepararnos para un futuro de incertidumbre. 26 de septiembre de 2025.

Iniciativa Legislativa Popular para la Modificación de la Ley de Aguas. 17 de julio de 2025.

Posibles consecuencias de una nueva DANA en el otoño de 2025. 16 de julio de 2025.

Discurso de apertura en el evento Innotransfer “Infraestructuras resilientes frente a eventos climáticos extremos”. 26 de mayo de 2025.

Ya son 6 meses desde el desastre de la DANA en Valencia. 29 de abril de 2025.

Jornada sobre infraestructuras resilientes al clima. 8 de abril de 2025.

Entrevista en Levante-EMV sobre la reconstrucción tras la DANA. 17 de marzo de 2025.

La ingeniería de la reconstrucción. 6 de marzo de 2025.

Lecciones aprendidas: proteger a la población es la prioridad. 25 de diciembre de 2024.

DANA 2024. Causas, consecuencias y soluciones. 3 de diciembre de 2024.

Qué es una presa. «La via verda», À Punt. 28 de noviembre de 2024.

Aplicación del modelo del queso suizo en la gestión de desastres. 10 de noviembre de 2024.

Gestión del riesgo de inundación en infraestructuras críticas: estrategias y medidas de resiliencia. 8 de noviembre de 2024.

Presas y control de inundaciones: estrategias integradas para la reducción de riesgos hídricos. 7 de noviembre de 2024.

Defensa integral contra inundaciones: un esbozo de las estrategias para la gestión de riesgos. 6 de noviembre de 2024.

Introducción a las crecidas en ingeniería hidráulica. 5 de noviembre de 2024.

Precipitación en ingeniería hidráulica: conceptos, medición y análisis. 4 de noviembre de 2024.

Efectos de las inundaciones en las estructuras de las edificaciones. 2 de noviembre de 2024.

Valencia frente a la amenaza de una nueva inundación: análisis, antecedentes y estrategias para mitigar el riesgo. 1 de noviembre de 2024.

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Más allá de la resistencia: cinco claves sorprendentes sobre la infraestructura del futuro.

En el mundo de la ingeniería y la construcción, hay una pregunta fundamental que guía todo el proceso de diseño: «¿Qué tan seguro es “bastante seguro”?». Durante décadas, la respuesta parecía sencilla: construir estructuras lo bastante fuertes para soportar las fuerzas esperadas. El objetivo principal era la resistencia, es decir, la capacidad de mantenerse sin romperse.

Sin embargo, en un mundo cada vez más marcado por eventos extremos e impredecibles, desde huracanes más intensos hasta fallos en cadena en redes complejas, esta filosofía ya no es suficiente. La simple resistencia no tiene en cuenta lo que sucede después de un desastre. Es aquí donde surge un concepto mucho más relevante para nuestro tiempo: la resiliencia.

La resiliencia no se limita a soportar un golpe, sino que se centra en la capacidad de recuperación de un sistema tras recibirlo. Supone una nueva frontera en el diseño de ingeniería que va más allá de la fuerza bruta, ya que incorpora la rapidez, la creatividad y la capacidad de recuperación como características de diseño medibles.

Este artículo explorará cinco de los descubrimientos más sorprendentes e impactantes que nos ofrece esta filosofía emergente sobre cómo construir la infraestructura del mañana.

Los cinco descubrimientos clave sobre la resiliencia en ingeniería

1 .La noción de «seguridad» ha evolucionado drásticamente. Ya no se trata solo de resistir.

La forma en que los ingenieros definen la «seguridad» ha cambiado profundamente. Los métodos tradicionales, como el diseño por esfuerzos admisibles (ASD) o el diseño por factores de carga y resistencia (LRFD), se basaban en un principio sencillo: garantizar que la capacidad del sistema superara la demanda esperada. Aunque eran eficaces, estos enfoques no evaluaban la seguridad a nivel del sistema completo y no siempre producían los diseños más eficientes desde el punto de vista económico.

El primer gran avance fue el diseño basado en el desempeño (PBD). Esta filosofía cambió el enfoque de simplemente «no fallar» a evaluar el comportamiento de una estructura durante un evento extremo. El PBD introdujo métricas críticas de rendimiento, como las pérdidas económicas, el tiempo de inactividad y el número de víctimas. Aunque supuso un gran avance, aún dejaba fuera una parte esencial: la capacidad de recuperación del sistema.

El paso más reciente y transformador es el diseño basado en la resiliencia (RBD). La diferencia clave es que el RBD incorpora formalmente el proceso de recuperación del sistema tras un evento. Ya no solo importa cómo resiste el impacto, sino también cuán rápido y eficientemente puede volver a funcionar. Esto supone un cambio de paradigma fundamental en ingeniería, donde la resiliencia se convierte en una métrica tan importante como la resistencia.

La clave del cambio es que un análisis de resiliencia no solo considera los riesgos, sino también la capacidad de recuperación, integrando así la prevención, el impacto y la rehabilitación en una visión holística del diseño.

2. No se trata de ser irrompible. Recuperarse rápido es el nuevo superpoder.

Una de las ideas más contraintuitivas del diseño basado en la resiliencia es que la invulnerabilidad no es el objetivo final. En lugar de buscar estructuras que nunca fallen, la verdadera prioridad es la capacidad de un sistema para recuperarse rápidamente de un fallo, un atributo de diseño tan importante como su resistencia inicial.

Imaginemos dos estructuras, la «Estructura A» y la «Estructura B», ambas sometidas a un evento severo que supera sus límites de diseño. Como resultado, el rendimiento de ambas cae drásticamente. A primera vista, podrían parecer igualmente fallidas. Sin embargo, la resiliencia marca la diferencia.

La «Estructura A» ha sido diseñada de manera que, en caso de fallo, sus componentes puedan ser reparados o reemplazados de forma rápida y eficiente, lo que le permite recuperar su funcionalidad original en mucho menos tiempo. Por el contrario, la «Estructura B» tarda considerablemente más en volver a operar. Según la filosofía de la resiliencia, el diseño de la Estructura A es superior, ya que minimiza el tiempo total de interrupción del servicio.

La lección es clara: el diseño moderno ya no solo se pregunta «¿Qué tan fuerte es?», sino también «¿Qué tan rápido se recupera después de caer?». La rapidez de recuperación no es un extra, sino una característica de diseño fundamental.

3. La resiliencia no es una cualidad única, sino una combinación de cuatro «ingredientes» medibles.

Aunque la resiliencia puede parecer un concepto abstracto, los ingenieros la han desglosado en cuatro propiedades distintas y medibles. Comprender estos cuatro «ingredientes» es clave para diseñar sistemas verdaderamente resilientes.

  • La robustez es la capacidad de un sistema para soportar un cierto nivel de interrupción sin perder eficiencia. Representa la resistencia inherente para absorber el impacto inicial. Cuanto más robusto es un sistema, menos daño sufre desde el comienzo del evento.
  • La rapidez es la capacidad de un sistema para recuperar rápidamente su funcionamiento normal después de una interrupción. Este componente se centra en minimizar las pérdidas y evitar futuras interrupciones, de modo que el sistema vuelva a operar en el menor tiempo posible.
  • El ingenio es la capacidad de identificar problemas, establecer prioridades y movilizar recursos de manera eficaz. Un sistema con ingenio puede reducir el tiempo necesario para evaluar daños y organizar una respuesta eficaz, lo que facilita una recuperación más rápida. Es como un equipo de urgencias experto que sabe exactamente qué especialistas llamar y qué equipo utilizar, minimizando el tiempo entre la detección del problema y la solución eficaz.
  • La redundancia es la capacidad de los elementos dañados del sistema para ser sustituidos por otros. La redundancia permite que el sistema siga funcionando, aunque sea con capacidad reducida, redirigiendo la carga de los componentes fallidos a elementos auxiliares. Piénselo como la rueda de repuesto de un coche o los servidores de respaldo de un sitio web: recursos listos para asumir la función de un componente principal en caso de fallo.

4. La recuperación no es instantánea. Existe una «fase de evaluación» crítica tras el desastre.

Cuando un sistema se ve interrumpido, su rendimiento no mejora de forma inmediata una vez que el evento ha terminado. El análisis de resiliencia muestra que la recuperación sigue una curva con distintas fases críticas. Inicialmente, el rendimiento del sistema empeora durante el evento (de t1 a t2).

A continuación, aparece un período a menudo pasado por alto, pero crucial: la fase de evaluación (de t2 a t3). Durante esta etapa, la funcionalidad del sistema permanece baja y casi plana. No se observa una mejora significativa, ya que en este tiempo se evalúan los daños, se reúnen los recursos, se organizan los equipos de respuesta y se establece un plan de acción efectivo.

Un objetivo clave del diseño resiliente es acortar la duración de esta fase de «línea plana». Mediante una planificación previa más sólida, planes de respuesta a emergencias claros y una movilización eficiente de recursos, es posible reducir significativamente este período de inactividad.

Solo después de esta fase de evaluación comienza la fase de recuperación (de t3 a t4), durante la cual la funcionalidad del sistema empieza a restaurarse hasta alcanzar un nivel aceptable y recuperar gradualmente su capacidad total de operación.

Figura 2. Rendimiento del sistema bajo interrupción

5. La resiliencia no es solo un concepto, sino una cifra que se puede calcular.

Uno de los descubrimientos más importantes del diseño basado en la resiliencia es que esta no solo es un concepto cualitativo, sino también una métrica cuantificable. Los ingenieros pueden calcular un «índice de resiliencia», que a menudo se define como el área bajo la curva de rendimiento del sistema a lo largo del tiempo. Cuanto mayor sea esta área, mayor será la resiliencia del sistema.

Un ejemplo concreto proviene de un estudio realizado en el túnel del metro de Shanghái. Tras ser sometido a una sobrecarga extrema, el túnel perdió entre un 70 % y un 80 % de su rendimiento. Lo revelador del estudio fue que la simple eliminación de la sobrecarga, es decir, una recuperación pasiva, solo restauró el 1 % del rendimiento. Esto demuestra que esperar a que el problema desaparezca no es una estrategia de recuperación viable.

Para recuperar la funcionalidad, fue necesaria una intervención activa: la inyección de lechada de cemento en el suelo alrededor del túnel. No obstante, esta solución no fue inmediata, ya que se necesitaron cuatro años para recuperar un 12,4 % adicional del rendimiento. El estudio concluyó que, al mejorar y acelerar este proceso, el índice de resiliencia del túnel podría aumentar hasta un 73 %.

La capacidad de cuantificar la resiliencia transforma el enfoque de la ingeniería. Permite comparar objetivamente distintas opciones de diseño, justificar inversiones en estrategias de recuperación más rápidas y, en última instancia, tomar decisiones basadas en datos para construir infraestructuras más eficaces y seguras.

Conclusión: Diseñando para el mañana

El debate sobre la infraestructura del futuro está experimentando un profundo cambio. Hemos pasado de una obsesión por la fuerza y la resistencia a un enfoque más inteligente y holístico centrado en la recuperación. La resiliencia nos enseña que la forma en que un sistema se recupera de una avería es tan importante, si no más, que su capacidad para resistir el impacto inicial.

Al entender la resiliencia como una combinación medible de robustez, rapidez, ingenio y redundancia, podemos diseñar sistemas que no solo sobrevivan a los desafíos del siglo XXI, sino que también se recuperen de ellos de manera rápida, eficiente y predecible.

Ahora que la recuperación se considera un factor de diseño, surge una pregunta crítica: ¿qué infraestructura esencial de tu comunidad —eléctrica, de agua o de transporte— necesita ser rediseñada para ser no solo más fuerte, sino también más rápidamente recuperable?

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Construcción sostenible: por qué nuestra intuición nos falla.

En un mundo cada vez más consciente de la emergencia climática, la construcción sostenible ha dejado de ser una opción para convertirse en una necesidad. Arquitectos, ingenieros y promotores buscan constantemente el método constructivo «perfecto»: aquel que sea económico, ecológico y socialmente responsable. Sin embargo, ¿qué pasaría si nuestras ideas más arraigadas sobre lo que es «mejor» estuvieran equivocadas?

Un detallado estudio científico realizado por nuestro grupo de investigación, dentro del proyecto RESILIFE, ha puesto a prueba nuestras creencias. En él, los investigadores compararon de forma exhaustiva cuatro métodos de construcción para una vivienda unifamiliar: uno tradicional y tres alternativas industrializadas que prometen mayor eficiencia y sostenibilidad. Sus conclusiones no solo son sorprendentes, sino que también revelan por qué nuestra intuición sobre la construcción sostenible a menudo falla. Este artículo desvela los hallazgos que nos obligan a replantearnos qué significa realmente construir de forma sostenible.

Vivienda unifamiliar adosada analizada.

Intuición fallida n.º 1: la búsqueda de un «campeón» absoluto.

La primera gran revelación del estudio es que no existe una solución mágica que destaque en todas las categorías. Nuestra intuición busca un único «campeón» de la sostenibilidad, pero la realidad es un complejo juego de equilibrios. Cada método constructivo destacó en una dimensión diferente, lo que demuestra que la opción ideal depende de las prioridades del proyecto.

El estudio identificó un ganador claro para cada una de las tres dimensiones:

  • Dimensión económica: la alternativa «PRE» (losa de hormigón aligerada con discos huecos) fue la más económica. Su ventaja radica en su alta eficiencia estructural, ya que requiere «la mitad de material para las mismas solicitaciones estructurales» en comparación con la losa convencional.
  • Dimensión medioambiental: la alternativa «YTN» (prefabricada con hormigón celular autoclavado) obtuvo el mejor rendimiento ecológico. Esto se debe a que es un «material 100 % mineral» que necesita poca materia prima (1 m³ de materia prima produce 5 m³ de producto) y tiene un «bajo consumo de energía en su fabricación».
  • Dimensión social: la alternativa «ELE» (elementos de doble pared) fue la óptima desde una perspectiva social, impulsada en gran medida por un mayor confort de usuario, gracias a su excepcional rendimiento térmico, derivado de la gruesa capa de EPS utilizada como encofrado perdido.

Este hallazgo es fundamental. La sostenibilidad real no consiste en maximizar una única métrica, como la reducción de CO₂, sino en encontrar un equilibrio inteligente entre factores que, a menudo, están en conflicto.

Intuición fallida n.º 2: asumir que lo más «verde» es siempre lo mejor.

Podríamos pensar que la opción con menor impacto medioambiental (YTN) sería automáticamente la más sostenible, pero no es así. Sin embargo, el estudio demuestra que no es tan simple. Al combinar todos los factores en un «Índice Global de Sostenibilidad Estructural» (GSSI), la alternativa ganadora fue la «PRE» (losa aligerada).

¿Por qué ganó? La razón es el equilibrio. Aunque no fue la mejor en los ámbitos medioambiental y social, la alternativa PRE ofreció un excelente rendimiento económico y resultados muy sólidos en las otras dos áreas. El estudio la selecciona como la opción más sostenible porque, en sus palabras, presenta las respuestas más equilibradas a los criterios. Esta conclusión subraya una idea crucial: la solución más sostenible no es un extremo, sino un compromiso inteligente y equilibrado.

Los métodos «modernos» no son infalibles: sorpresas en los costes.

El estudio desveló dos realidades incómodas sobre los costes, tanto económicos como medioambientales, de algunas de las alternativas más innovadoras y puso en tela de juicio la idea de que «moderno» siempre significa «mejor».

En primer lugar, el método prefabricado (YTN), que a menudo se asocia con la eficiencia y el ahorro, resultó ser el más caro de todos. Su coste de construcción fue un 30,4 % superior al del método convencional de referencia.

Pero el sobrecoste económico no es el único precio oculto que reveló el estudio. La alternativa más tecnológica, ELE, conlleva una elevada factura medioambiental. Aunque fue la mejor valorada socialmente, su rendimiento ecológico fue pobre debido al enorme consumo de energía necesario para producir el poliestireno expandido (EPS) que utiliza como encofrado perdido. El estudio es contundente al respecto:

«Esto significa que, solo en los forjados, la alternativa ELE provoca un consumo de energía tres veces superior al necesario para obtener el EPS que requiere la solución de referencia».

Este hallazgo nos recuerda la importancia de analizar el ciclo de vida completo de los materiales y no dejarnos seducir únicamente por etiquetas como «moderno» o «tecnológico».

El mayor riesgo es el «business as usual»: el método tradicional fue el peor.

Quizás el hallazgo más importante y aleccionador del estudio es el pobre desempeño del método de construcción convencional (denominado «REF»). Al compararlo con las tres alternativas industrializadas, el sistema tradicional resultó ser la opción menos sostenible en todos los aspectos.

La conclusión de los investigadores es clara e inequívoca: «La alternativa REF es la peor opción en todos los criterios individuales y, en consecuencia, obtiene la menor prioridad en la caracterización de la sostenibilidad». Este resultado debe hacer reflexionar al sector: seguir construyendo como siempre se ha hecho, sin evaluar ni adoptar nuevas alternativas, es la decisión menos sostenible que podemos tomar.

Conclusión: repensando la construcción sostenible.

Este estudio demuestra que la sostenibilidad es un problema complejo que desafía las soluciones simplistas y las ideas preconcebidas. No se trata de encontrar una solución universal, sino de evaluar de manera integral y equilibrada las dimensiones económica, medioambiental y social de cada proyecto.

Como resumen, los propios autores: «Solo la consideración simultánea de los tres campos de la sostenibilidad […] conducirá a diseños adecuados». Esto nos obliga a cambiar nuestra pregunta fundamental: en lugar de buscar el material más ecológico o la técnica más barata, debemos preguntarnos cuál es la solución más equilibrada para un contexto específico.

Teniendo en cuenta estos resultados, ¿cómo deberíamos redefinir «la mejor forma de construir» para conseguir un futuro verdaderamente sostenible?

Aquí tenéis un audio que explica estos conceptos.

Os dejo un vídeo resumen sobre estas ideas.

Referencia:

SÁNCHEZ-GARRIDO, A.J.; NAVARRO, I.J.; YEPES, V. (2022). Multi-criteria decision-making applied to the sustainability of building structures based on Modern Methods of Construction. Journal of Cleaner Production, 330:129724. DOI:10.1016/j.jclepro.2021.129724

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