En nuestras costas, el aire salino no solo es una característica del paisaje, sino también un enemigo invisible que trabaja sin descanso. El hormigón armado de nuestras infraestructuras sufre la silenciosa penetración de iones de cloruro que corroen las armaduras de acero y comprometen la estabilidad de los puentes mucho antes de que se vea la primera grieta. Tradicionalmente, la ingeniería ha actuado, más de una vez, a ciegas, esperando a que se manifestaran los síntomas visibles antes de actuar. Sin embargo, estamos ante una revolución en la medicina preventiva de las infraestructuras: hoy podemos dotar a los puentes de un «sistema nervioso» que les permite hablarnos a través de sus propias vibraciones.
Esta transformación es una urgencia global. La industria de la construcción no es un actor menor en la crisis climática: consume el 30 % de la energía mundial, el 40 % de los recursos naturales y genera el 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, optimizar el mantenimiento de estructuras emblemáticas deja de ser un reto técnico para convertirse en un imperativo ético y económico.
El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.
Más que una inspección, un diálogo con la estructura (PSD)
La técnica de densidad espectral de potencia (PSD, por sus siglas en inglés) supone un gran avance respecto a los métodos tradicionales. En lugar de extraer núcleos de hormigón (métodos destructivos), utilizamos sensores que captan el «ritmo» del puente. La clave está en entender las fases del daño: mientras que los modelos tradicionales se centran en la fase de iniciación (acumulación de cloruros), la tecnología PSD detecta cambios sutiles en la fase de propagación temprana.
Al analizar la frecuencia y la amplitud de las vibraciones, la IA identifica cuándo la corrosión empieza a reducir la rigidez de los elementos estructurales. Detectamos la «arritmia» antes de que se convierta en un «infarto» estructural. Como destaca la investigación científica:
«El análisis basado en la frecuencia desarrollado permite identificar eficazmente el deterioro provocado por la corrosión en sus primeras fases, lo que ofrece un método no destructivo y fiable para la monitorización del estado de las estructuras (SHM)».
El ahorro del 40 % del coste a lo largo del ciclo de vida.
Como estrategas de infraestructura, no medimos el éxito por el coste de hoy, sino por la resiliencia a largo plazo. Al aplicar un análisis de costes del ciclo de vida (LCCA) sobre un horizonte de 100 años, los datos para un tramo del puente de la Isla de la Arosa son irrefutables:
Mantenimiento convencional: 470 113,12 €
Mantenimiento basado en PSD: 248 001,19 €
Esta gestión inteligente genera un ahorro de 222 111,92 € por tramo, lo que equivale a una reducción del 40 % en los costes totales. Al «escuchar» las vibraciones, pasamos de reparaciones masivas y traumáticas a intervenciones quirúrgicas y precisas, y eliminamos el gasto superfluo de las reconstrucciones de emergencia.
Un respiro para el planeta (E-LCA).
Mantener es, por definición, más ecológico que reconstruir. Gracias a la Evaluación del Ciclo de Vida Ambiental (E-LCA) y a la base de datos Ecoinvent, hemos cuantificado que el método PSD reduce el impacto ambiental en un 14,33 % en el tablero del puente y en un sorprendente 29,62 % en las pilas.
Este ahorro se traduce en métricas concretas de bienestar:
Calidad del ecosistema: reducción de 61 449,68 puntos de impacto en el tablero.
Salud humana: disminución de 118 802,69 puntos de impacto negativo.
Eficiencia de recursos: reducción drástica de la extracción de materias primas y del consumo energético, abordando directamente ese 40 % del consumo de recursos naturales que mencionábamos al inicio.
Priorizando la seguridad y el bienestar humano (S-LCA).
La sostenibilidad no solo es verde, sino también humana. El análisis del ciclo de vida social (S-LCA) revela que el mantenimiento proactivo protege la vida y el tiempo de las personas. Al evitar grandes obras reactivas, reducimos drásticamente las «horas de riesgo» para todos los implicados.
La comparativa de riesgo (en horas) es impactante:
Trabajadores: 45 650,65 (PSD) frente a 200 365,10 (convencional).
Comunidad local: 40 283,37 (PSD) frente a 176 807,60 (convencional).
Esta reducción de riesgos para la sociedad y los actores de la cadena de valor no solo es una estadística de seguridad laboral, sino también una apuesta por la equidad social y la resiliencia de las comunidades que dependen de una conectividad ininterrumpida.
La «orquesta de las ciencias» detrás de la decisión (MCDM).
Para un estratega moderno, tomar una decisión no consiste solo en mirar el presupuesto. Es lo que llamamos la «orquesta de las ciencias»: el uso de modelos matemáticos avanzados (AHP y TOPSIS) para equilibrar intereses que a menudo parecen opuestos: el dinero, la salud humana y la salud del planeta.
Mediante estas técnicas de toma de decisiones multicriterio, hemos ponderado cada variable para obtener un veredicto científico unánime. En una escala de sostenibilidad global, los resultados son contundentes: el método basado en vibraciones (PSD) obtuvo una puntuación perfecta de 1,00, mientras que el método convencional obtuvo 0,00. La ciencia nos dice que ya no hay debate posible sobre qué camino seguir.
Conclusión: hacia una infraestructura autoconsciente.
La integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) y la evaluación del ciclo de vida (LCA) está transformando la ingeniería civil en una disciplina de conservación de recursos de alta tecnología. El puente de la Isla de la Arosa es solo el principio; estamos ante una nueva era de infraestructuras autoconscientes que nos alertan de sus necesidades.
Debemos ser conscientes de que ignorar los datos de vibración no solo es un error técnico, sino también una negligencia fiscal y ética. La cuestión ya no es si la tecnología funciona, sino si estamos listos como sociedad para dejar que los datos dicten las políticas públicas de transporte que protegerán nuestro futuro. Los datos indican que no podemos permitirnos esperar.
En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.
Este vídeo resume bien los conceptos más importantes de este artículo.
Nunca antes en la historia de la humanidad habíamos poseído una cantidad de datos tan grande y, paradójicamente, tomar una decisión «correcta» nunca había supuesto un desafío tan sistémico. En un entorno definido por la sobrecarga informativa y objetivos frecuentemente contrapuestos, la toma de decisiones multicriterio (MCDM) ha dejado de ser un ejercicio académico para convertirse en una infraestructura intelectual indispensable.
Este análisis, concebido como una instantánea estructurada basada en los registros de ORCID de los miembros de la International Society on MCDM, disecciona la evolución de los últimos 25 años en la base de datos Scopus. Los resultados no solo muestran el crecimiento de una disciplina, sino también la mayoría de edad de un campo que hoy en día orquesta la gestión de la complejidad global.
Este informe presenta un análisis bibliométrico del campo de la toma de decisiones multicriterio (MCDM) en los últimos 25 años. El estudio revela un crecimiento exponencial de la producción científica y destaca que más de la mitad de los artículos indexados se publicaron a partir de 2020. La investigación se centra en autores vinculados a la Sociedad Internacional de MCDM y examina sus áreas temáticas predominantes, como las ciencias de la decisión y la sostenibilidad. Además, el texto identifica las revistas académicas más influyentes y describe una red global de colaboración con nodos clave en Europa, Asia y América. Finalmente, los resultados subrayan la evolución de esta disciplina, que ha pasado de ser un nicho especializado a convertirse en un campo de estudio global y multidisciplinar.
La eclosión del conocimiento: una década de consolidación.
La trayectoria de la MCDM en el último cuarto de siglo no es lineal, sino exponencial. Con una tasa de crecimiento anual compuesta del 10 %, la disciplina ha experimentado una transición fascinante desde los márgenes de la investigación operativa hasta el centro del debate científico transdisciplinar.
La aceleración es particularmente notable en el lustro más reciente: el 52,9 % de toda la producción científica acumulada en 25 años se ha concentrado entre 2020 y 2025. Este dato indica que nos encontramos ante una fase de madurez en la que la necesidad de marcos lógicos para la toma de decisiones ha superado cualquier previsión histórica.
«El volumen anual de publicaciones indexadas en Scopus escaló de 38 registros en 2001 a 476 en 2025, lo que representa un incremento superior a diez veces en tan solo un cuarto de siglo».
El nuevo atlas del poder académico: el liderazgo de la India, y tras ella, España
El mapa del liderazgo intelectual ha experimentado una reconfiguración sísmica. Si bien las potencias occidentales tienen una tradición consolidada, el dinamismo actual se ha desplazado hacia el este. India lidera hoy la producción global con un 9,4 %, situándose por encima de referentes históricos como España (8,2 %) y Estados Unidos (4,2 %).
Este fenómeno de internacionalización se manifiesta en una red de colaboración en la que seis naciones —India, España, Turquía, Portugal, el Reino Unido y Polonia— aglutinan cerca del 40 % de la producción total. La aparición de nuevos centros en Oriente Medio, como Arabia Saudita e Irán, refleja una respuesta estratégica a desafíos regionales críticos, que van desde la gestión de los recursos hídricos hasta la transición energética en economías históricamente dependientes del carbono.
Del rigor matemático al imperativo de la sostenibilidad.
Uno de los hallazgos más profundos del análisis es el «giro pragmático» de la disciplina. La MCDM ha trascendido el confinamiento del laboratorio matemático para erigirse en pilar de la sostenibilidad y de la economía circular.
La prominencia de revistas en enfoques metodológicos como European Journal of Operational Research, Annals of Operations Research y Computers and Operations Research, así como revistas con enfoques de aplicación como Sustainability, Expert Systems with Applications y Journal of Cleaner Production en el corpus analizado demuestra que los modelos de decisión ya no se limitan a optimizar procesos industriales, sino que también se aplican a sistemas sociotécnicos complejos, en los que el impacto ambiental y la equidad social son criterios fundamentales.
El campo ha evolucionado desde un enfoque «metodológicamente arraigado» en las ciencias formales hasta convertirse en una disciplina «orientada a aplicaciones» críticas en energía, logística verde y políticas públicas.
Los cinco pilares: la convergencia disciplinaria.
La solidez de la MCDM radica en su naturaleza híbrida. La producción científica se articula en la actualidad en torno a cinco núcleos que garantizan su viabilidad y relevancia en el tejido tecnológico actual:
Ciencias de la computación: el motor algorítmico y la infraestructura de procesamiento.
Ciencias de la decisión: el corazón teórico y la epistemología del análisis.
Matemáticas: el lenguaje de la optimización y el rigor que sustenta los modelos.
Ingeniería: el terreno para la ejecución y la validación de soluciones prácticas.
Negocios, gestión y contabilidad: el espacio donde la teoría se traduce en valor estratégico y en ventaja competitiva.
La ingeniería de la resiliencia ante la incertidumbre.
El análisis de las tendencias temáticas revela una preocupación creciente por la vulnerabilidad de nuestros sistemas. El auge de conceptos como los «conjuntos difusos» y el análisis de robustez sugiere que la comunidad científica está diseñando el lenguaje necesario para un futuro impredecible.
En un contexto de «policrisis» —cambio climático, volatilidad en las cadenas de suministro e inestabilidad geopolítica—, estas herramientas proporcionan la ingeniería matemática de la resiliencia. Ya no se busca la decisión perfecta en un vacío teórico, sino la más sólida, capaz de resistir las perturbaciones de un mundo no lineal.
Conclusión: hacia una nueva frontera de decisiones inteligentes.
Tras veinticinco años de evolución, la toma de decisiones con criterios múltiples se ha consolidado como una disciplina global y profundamente conectada con la realidad operativa. Su transformación refleja nuestra necesidad de encontrar orden en el caos de los datos.
Al observar la integración definitiva de estos modelos en la gestión de recursos vitales, surge una pregunta inevitable para las próximas décadas: ante la inminencia de los límites del planeta, ¿estamos asistiendo a la sustitución de la intuición humana o a su fortalecimiento definitivo mediante una simbiosis con estos modelos matemáticos de alta precisión? La respuesta definirá no solo cómo gestionamos el presente, sino también nuestra capacidad para garantizar un futuro viable.
En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este tema.
En este vídeo se resumen las tendencias destacables del MCDM.
A continuación, os dejo un listado de artículos científicos de nuestro grupo de investigación publicados en la última década sobre MCDM. Se pueden descargar pinchando en el enlace correspondiente.
Acaban de publicarnos un artículo en Cleaner Environmental Systems, una revista indexada en el primer cuartil del JCR. El trabajo analiza las compensaciones ambientales y sociales a lo largo del ciclo de vida de los sistemas de marcos de hormigón para carreteras y compara dos tipologías constructivas predominantes: los marcos de hormigón armado ejecutados in situ (ISRCF) y los marcos articulados modulares prefabricados (PRCAF). Tras evaluar 50 configuraciones optimizadas en coste (con luces de entre 8 y 16 metros y profundidades de cobertura de suelo de entre 1 y 5 metros), el estudio revela que no existe una tipología universalmente superior.
Los resultados principales indican que los sistemas prefabricados (PRCAF) reducen las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 9 % y un 17 % en comparación con las alternativas in situ. Sin embargo, el desempeño social depende de la escala: los marcos prefabricados son preferibles para configuraciones pequeñas (luces ≤ 12 m), mientras que los marcos in situ muestran menores impactos sociales en luces mayores (≥ 14 m) debido a una mayor intensidad de mano de obra local y a la estructura de la cadena de suministro.
El trabajo se enmarca en el proyecto de investigación RESILIFE, que dirijo como investigador principal en la Universitat Politècnica de València.
1. Introducción y marco de referencia.
La ingeniería contemporánea prioriza la sostenibilidad de las infraestructuras para aumentar su resiliencia frente a las crisis globales y cumplir los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030. La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 9 % de las emisiones antropogénicas globales de CO₂, lo que sitúa al carbono embebido como una métrica crítica.
Tipologías estructurales evaluadas
ISRCF (In-situ Reinforced Concrete Frames): marcos cerrados monolíticos construidos íntegramente in situ. Son la solución estándar, especialmente en suelos de baja capacidad portante.
PRCAF (Precast Reinforced Concrete Articulated Frames): marcos abiertos modulares, ensamblados a partir de piezas prefabricadas en forma de U, que ofrecen ventajas operativas, como tiempos de instalación más cortos y una mejor utilización de los recursos.
Marco prefabricado articulado. https://forte.es/productos/marcos-articulados/
2. Metodología de evaluación.
La investigación utiliza un enfoque integrado de evaluación del ciclo de vida (LCA) que abarca las dimensiones ambiental (E-LCA) y social (S-LCA) bajo un marco de «cuna a tumba» (cradle-to-grave).
Parámetros de la evaluación
Unidad funcional: un metro lineal de marco de carretera.
Alcance: fabricación de materiales, transporte, construcción, uso (100 años de vida útil, incluida la carbonatación) y fin de vida útil (desmantelamiento y reciclaje).
Herramientas y datos:
E-LCA: método ReCiPe 2016, bases de datos Ecoinvent 3.7.1 y BEDEC.
S-LCA: marco PSILCA/SOCA v2, que mide el riesgo en horas de riesgo medio (MRH).
Optimización: Los 50 casos analizados se optimizaron previamente en términos de coste mediante un algoritmo metaheurístico (simulated annealing).
3. Análisis del rendimiento ambiental (E-LCA).
Los resultados demuestran que la geometría es el principal factor determinante del impacto ambiental. El aumento de la luz (vanos) influye mucho más en el potencial de calentamiento global (GWP) que la profundidad de la cobertura del suelo.
Hallazgos clave por categoría de daño
Categoría de impacto
Rendimiento de PRCAF vs. ISRCF
GWP (calentamiento global)
Reducción consistente en PRCAF (9-17%).
Integridad de ecosistemas
Reducción promedio del 15,4% en PRCAF.
Salud humana
PRCAF es superior en 24 de 25 configuraciones (un 9,9% de mejora).
Agotamiento de recursos
Reducción promedio del 6,5% en PRCAF.
Sensibilidad geométrica y fases del ciclo de vida
Influencia de la geometría: aumentar la luz en 2 m eleva el GWP en un 23-25 % para ISRCF y en un 25 % para PRCAF. Cada metro adicional de cobertura terrestre aumenta el GWP en un 11 %.
Dominancia de fases:
En los sistemas PRCAF, los impactos se concentran en gran medida en la fase de fabricación (entre el 89 % y casi el 100 %) debido a la naturaleza intensiva en energía de la prefabricación.
En los sistemas ISRCF, la fabricación contribuye entre el 78 % y el 88 %, con una mayor participación relativa de la fase de construcción.
Efecto de carbonatación: durante las fases de uso y de fin de vida, el hormigón actúa como sumidero de CO₂. Al final de la vida útil de los PRCAF, la fijación de carbono mejora los efectos ambientales entre un 16,7 % y un 17,6 %.
4. Análisis del rendimiento social (S-LCA).
A diferencia de los resultados ambientales, el desempeño social muestra una tendencia opuesta y compleja según la escala geométrica.
Desempeño por escala y grupos de interés
Luces pequeñas (8-10 m): los sistemas prefabricados (PRCAF) son preferibles, ya que reducen el impacto social en un 6,1 %. En la categoría de trabajadores, los beneficios alcanzan el 18,8 %.
Luces grandes (14-16 m): los sistemas in situ (ISRCF) son los más habituales, con reducciones de daño social de hasta el 10,8 %. Esto se debe a una mayor intensidad de mano de obra local y a una distribución distinta de los riesgos a lo largo de la cadena de suministro.
Impacto por categoría (S-LCA):
Actores de la cadena de valor: PRCAF es favorable en luces cortas (reducción del 8,9 %), pero pierde ventaja en luces > 12 m.
Comunidad local y sociedad: el ISRCF prevalece en luces grandes (14-16 m) con mejoras de hasta el 10 %.
5. Discusión de los compromisos entre las soluciones (trade-offs).
El estudio identifica una divergencia crítica entre la eficiencia ambiental y la sostenibilidad social.
Industrialización frente a impacto social: mientras que la prefabricación se beneficia de economías de escala en términos de eficiencia de materiales y optimización de procesos, estas ganancias no se traducen directamente en menores impactos sociales a gran escala.
Riesgos en la cadena de suministro: en los sistemas PRCAF, los impactos sociales están vinculados a actividades de fabricación aguas arriba y a cadenas de valor globalizadas, lo que conlleva una mayor intensidad de riesgo social.
Localización del trabajo: los sistemas ISRCF dependen más de procesos de construcción localizados, lo que distribuye de manera más equilibrada los riesgos sociales entre los trabajadores y las comunidades locales en proyectos de gran envergadura.
6. Conclusiones y recomendaciones de diseño.
La investigación concluye que la selección de la tipología constructiva debe basarse en las prioridades específicas del proyecto y en la escala geométrica.
Prioridad ambiental: los sistemas prefabricados (PRCAF) son la opción más adecuada en casi todas las configuraciones, especialmente en luces cortas y medias con coberturas de suelo moderadas.
Prioridad social: los sistemas in situ (ISRCF) pueden ser más adecuados para proyectos de gran escala (luces ≥ 14 m), en los que los criterios sociales y la generación de empleo local resultan fundamentales.
Factores determinantes: La luz de la estructura y la profundidad del suelo son los parámetros que rigen el rendimiento a lo largo del ciclo de vida. Las decisiones tomadas en las etapas iniciales del diseño tienen un impacto irreversible en el perfil de sostenibilidad de la infraestructura.
Este marco de evaluación comparativa permite a los responsables de la toma de decisiones equilibrar objetivos contrapuestos, fomentando diseños alineados con la responsabilidad ambiental y la equidad social a largo plazo.
El artículo completo, al estar publicado en abierto, puede obtenerse haciendo clic en 1-s2.0-S2666789426000681-main.
Acaban de publicar un artículo en Smart and Sustainable Built Environment,una de las revistas ubicadas en el primer cuartil del JCR. Este documento técnico sintetiza una investigación avanzada sobre el mantenimiento sostenible de puentes de hormigón armado en entornos costeros, sometidos a una degradación acelerada por la corrosión inducida por cloruros. La propuesta principal se basa en un enfoque integral que combina el monitoreo de la salud estructural (SHM) mediante el análisis de la densidad espectral de potencia (PSD), las evaluaciones de sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA) y la toma de decisiones multicriterio (MCDM).
Los principales hallazgos demuestran que la implementación de métodos no destructivos basados en vibraciones, como el PSD, permite identificar el deterioro en etapas tempranas con mayor precisión que los métodos convencionales. Los resultados indican que este enfoque puede reducir los costes de mantenimiento y reparación hasta un 40 % a lo largo de una vida útil de 100 años, lo que supone una disminución significativa de los impactos ambientales y de los riesgos sociales para los trabajadores y las comunidades locales.
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 y de la información de contexto.
La pregunta de investigación que abordamos fue la siguiente:
¿Cómo podemos superar las limitaciones de los modelos de deterioro predefinidos y de las inspecciones visuales mediante la integración de la monitorización de la salud estructural (SHM) basada en vibraciones y de un análisis de sostenibilidad del ciclo de vida para optimizar el mantenimiento?
Hasta ahora, la literatura científica abordaba la detección de daños y la sostenibilidad de forma independiente; nuestro trabajo es la «orquestación de ciencias» que los une en un solo marco de decisión.
Contexto y problemática de la infraestructura costera.
La industria de la construcción es responsable de aproximadamente el 30 % del consumo de energía mundial, del 40 % del consumo de recursos naturales y de cerca del 30 % de las emisiones de gases de efecto invernadero. En este contexto, los puentes costeros son activos críticos y costosos cuya durabilidad se ve comprometida por la penetración de iones de cloruro.
Desafíos identificados en el mantenimiento tradicional:
Inadecuación de las estimaciones: Los métodos convencionales de estimación de costes y de mantenimiento resultan insuficientes para las necesidades complejas actuales.
Detección tardía: los enfoques tradicionales a menudo no logran identificar el daño interno hasta que es visible o estructuralmente grave.
Falta de integración: Existe una brecha significativa entre las técnicas de detección de daños en ingeniería estructural y los marcos de evaluación de sostenibilidad (economía y ecología).
Marco metodológico: el método PSD y la monitorización estructural.
La investigación propone el uso de la densidad espectral de potencia (PSD) como herramienta de identificación no destructiva basada en el dominio de la frecuencia.
Funcionamiento del método PSD:
Análisis de señales: transforma la respuesta vibratoria de la estructura (estimulada de forma periódica o aleatoria) al dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier.
Relación rigidez-frecuencia: los picos en el espectro PSD corresponden a las frecuencias naturales de la estructura. La corrosión por cloruros reduce la sección transversal de las barras de refuerzo y aumenta el agrietamiento, lo que disminuye la rigidez local y altera estas frecuencias.
Ventajas técnicas: es una función de segundo orden altamente no lineal y sensible a los parámetros estructurales, lo que permite localizar y cuantificar el daño con precisión.
El modelo de predicción de vida útil (Tuutti):
El marco utiliza el modelo de Tuutti para vincular la vida útil con la corrosión. Este proceso se divide en dos fases:
Iniciación: tiempo hasta que los cloruros alcanzan el umbral crítico en el refuerzo (estimado mediante la segunda ley de Fick).
Propagación: tiempo durante el cual la corrosión se extiende hasta causar daños graves o fallos.
Evaluación de la sostenibilidad del ciclo de vida (LCSA).
El estudio evalúa el impacto de las estrategias de mantenimiento en tres pilares fundamentales, integrados mediante bases de datos como Ecoinvent y programas informáticos como OpenLCA.
Evaluación de costes a lo largo del ciclo de vida (LCCA)
El análisis económico tiene en cuenta todos los gastos, desde la construcción hasta la eliminación final, y ajusta los costes futuros a su valor presente con una tasa de descuento del 5 %.
Componentes del coste: inspección, reparación, demolición de partes dañadas, reciclaje de escombros e instalación de nuevo refuerzo.
Resultado: el uso de PSD permite optimizar los tiempos de intervención y evitar reparaciones prematuras o fallos catastróficos.
Evaluación ambiental (E-LCA)
Utilizando el método ReCiPe, se analizan las categorías de impacto en tres puntos finales:
Salud humana: reducción de la toxicidad y de los contaminantes.
Ecosistemas: minimización de la ocupación del suelo y de la eutrofización.
Recursos: eficiencia en el uso de materias primas y de energía.
Evaluación social (S-LCA).
Se emplea el complemento SOCA para evaluar las «horas de riesgo» de diversos grupos de interés.
Grupos evaluados: trabajadores, comunidad local, sociedad y actores de la cadena de valor.
Subcategorías: seguridad y salud, salarios justos, horas de trabajo y derechos indígenas.
Análisis de resultados: PSD frente a métodos convencionales.
El estudio aplicó el marco a un modelo simulado del puente de Galicia (España), de 1980 metros de longitud y 40 tramos, y obtuvo los siguientes resultados comparativos:
Dimensión de impacto
Método convencional
Método PSD
Mejora/ahorro
Coste total (LCC)
470,113.12 €
248,001.19 €
~222,111.92 € (40%)
Impacto ambiental (puntos)
Mayor impacto en todas las categorías
Reducción significativa
14.33% (Tablero) / 29.62% (Columnas)
Riesgo social (horas de riesgo)
Muy elevado (ej. 200,365 para trabajadores)
Reducción drástica (ej. 45,650 para trabajadores)
Reducción de hasta el 32%
Análisis de la toma de decisiones (AHP-TOPSIS).
Para consolidar estos datos, se utilizó el Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) para asignar pesos a los criterios y la Técnica para el Orden de Preferencia por Similitud con la Solución Ideal (TOPSIS) para clasificar las estrategias.
El método basado en PSD obtuvo una puntuación de 1,00 (proximidad ideal), mientras que el método convencional obtuvo 0,00, lo que confirma la superioridad absoluta del enfoque inteligente.
Conclusiones e implicaciones prácticas.
La integración del análisis PSD con la evaluación de sostenibilidad transforma el mantenimiento de «reactivo» a «proactivo y eficiente en recursos».
Hallazgos fundamentales:
Detección temprana: la sensibilidad del análisis basado en la frecuencia permite identificar deterioros antes de que comprometan la seguridad estructural.
Robustez: el análisis de sensibilidad confirmó que los resultados son estables frente a variaciones en la tasa de descuento (3-7 %) y en los niveles de ruido de las señales (5-15 %).
Sostenibilidad integral: el marco no solo ahorra capital financiero, sino que también reduce la huella de carbono y mejora el bienestar social al minimizar las interrupciones y los riesgos para la comunidad.
Recomendaciones para la gestión de activos:
Se sugiere que las autoridades de transporte y los gestores de infraestructura adopten sistemas de monitorización adaptativos basados en vibraciones. Aunque el estudio se basa en simulaciones, la «orquestación de ciencias» propuesta ofrece una hoja de ruta clara para lograr una infraestructura costera resiliente y alineada con los objetivos de desarrollo sostenible globales.
«El método basado en PSD va más allá de sus capacidades diagnósticas y ofrece un camino hacia prácticas de mantenimiento predictivas, preventivas y eficientes en términos de recursos.»
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:
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.
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.
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.
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.
A pesar de contar con un despliegue tecnológico sin precedentes, modelos de cálculo avanzados e inteligencia artificial, nuestra vulnerabilidad ante los eventos extremos no parece disminuir.
Solemos refugiarnos en la narrativa de la «furia de la naturaleza» cuando un puente colapsa o una ciudad queda sumergida, pero como ingenieros y ciudadanos, debemos aceptar una realidad incómoda: el problema no reside en la geología ni en el clima, sino en nuestras decisiones.
La seguridad no se garantiza solo con más hormigón, sino cuestionando los cimientos éticos y técnicos de nuestra planificación.
El mito del «desastre natural»: la responsabilidad es humana.
La Oficina de las Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres es tajante: los desastres no son naturales. Un terremoto o una inundación son fenómenos físicos, pero el desastre es el resultado de una construcción social vulnerable o de una planificación negligente. El uso del término «natural» actúa como una neolengua que nos exime de responsabilidad, pues desplaza la culpa al destino o a la divinidad.
«Convenga usted que la naturaleza no construyó las veinte mil casas de seis y siete pisos, y que, de haber vivido los habitantes de esta gran ciudad menos hacinados, con mayor igualdad y modestia, los estragos del terremoto hubieran sido menores o quizá inexistentes».
La asimetría cognitiva: el abismo entre el dato y la gestión.
Existe una fractura profunda entre los estratos que gestionan el riesgo, a lo que denomino «asimetría cognitiva». El entendimiento se bloquea debido a una jerarquía de intereses y tiempos contrapuestos.
Ciencia y filosofía (cúspide): trabajan a largo plazo, son independientes y su motor es la duda crítica.
Técnica (ingeniería): se mueve en el cumplimiento de normativas y en la aplicación de soluciones concretas.
Política y la gestión (la base): están dominadas por el corto plazo (ciclos de cuatro años), la dependencia jerárquica y la opinión pública.
El gran obstáculo es la disonancia cognitiva: cuando la evidencia científica choca con los prejuicios o intereses de un gestor, este simplemente la ignora. Para que la seguridad sea real, la gestión debe basarse en la evidencia y no en enfoques reactivos que solo buscan culpables para calmar a la opinión pública.
El fin de la «estacionariedad» y la trampa del cisne negro.
Históricamente, la ingeniería se ha basado en el dogma de la «estacionariedad», es decir, la creencia de que el futuro se comportará estadísticamente como el pasado. Hemos diseñado con métodos semiprobabilísticos y coeficientes de seguridad, basados en series históricas que ya no reflejan la realidad climática actual.
Debemos prepararnos para los cisnes negros de Nassim Taleb: eventos poco frecuentes, de gran impacto y que solo podemos explicar a posteriori. Confiar ciegamente en los modelos predictivos nos genera una falsa sensación de seguridad. En un mundo de variabilidad climática, la incertidumbre no es un error del modelo, sino una variable de diseño. No podemos seguir ignorando los eventos de «baja probabilidad, pero alto impacto» solo porque no encajan en nuestras hojas de cálculo de Excel.
El «queso suizo» y la filosofía de los cero defectos.
Las catástrofes ocurren cuando los fallos latentes de diversas capas de seguridad se alinean, como los agujeros de un queso suizo. Un ejemplo clásico es el error médico: operaron la rodilla equivocada a un paciente llamado «García» porque había dos pacientes con ese nombre y nadie verificó cuál era cuál. Para evitar que esto ocurra en las infraestructuras críticas, debemos cambiar de paradigma.
Debemos pasar de la AQL al 6 Sigma: mientras que la industria occidental a menudo acepta un nivel de calidad «aceptable» (AQL), la filosofía japonesa busca el 6 Sigma (cero defectos). En las infraestructuras críticas, asumir riesgos por motivos económicos es un dogma que debe romperse.
Poka-yoke (a prueba de errores): la seguridad no puede depender del criterio ni del estado de ánimo de una persona en medio de una crisis. Necesitamos sistemas automáticos y redundantes que detengan la cadena de errores antes de que el «agujero» se alinee. Si una decisión de emergencia puede automatizarse, debe automatizarse.
Robustez: funcionalidad residual inmediatamente después del impacto. Una estructura robusta es aquella que, tras un evento extremo, mantiene un mínimo de servicio.
Rapidez: el tiempo necesario para volver al estado inicial o a un estado mejor.
Un error estratégico fatal es reconstruir tras un desastre exactamente igual que antes. Esto garantiza que el próximo evento de igual magnitud provocará el mismo daño. Debemos abandonar la idea de que la infraestructura es segura a largo plazo sin adaptarla. La verdadera resiliencia implica que el sistema final sea mejor que el original tras aprender del fallo.
Ingeniería humanitaria: las personas en el centro de la ecuación.
La ingeniería debe humanizarse y recuperar el sentido común por encima del cumplimiento rígido de la normativa. Tras los sucesos recientes en Valencia, hemos visto cómo puentes se han venido abajo debido a la fuerza de las cañas y a los vehículos acumulados. La ingeniería de reconstrucción debe aplicar medidas urgentes:
Rediseño técnico: reducir el número de apoyos en los cauces, asegurar que los apoyos estén pilotados y situar los estribos fuera de las zonas inundables.
Física inversa: considerar fallos no previstos, como los forjados de edificios que funcionan al revés debido al empuje hidráulico ascendente del agua.
Ingeniería humanitaria y presupuesto: España debería liderar la especialización en rescate y reconstrucción. ¿Por qué no destinar parte del 2 % del presupuesto de defensa a helicópteros de rescate, bombas de gran capacidad para extraer agua, desaladoras portátiles y hospitales de campaña? Eso también es seguridad nacional.
La creación de un consorcio administrativo es una herramienta legal esencial. Permite que múltiples administraciones deleguen competencias en un ente único, blindando las decisiones técnicas y los presupuestos frente a la miopía de los ciclos electorales de cuatro años.
Conclusión: un cambio de paradigma urgente.
La gestión de riesgos no termina con la inauguración de una obra. Se trata de una responsabilidad colectiva que requiere una visión integral que combine gemelos digitales y la colaboración interdisciplinaria. Sin embargo, como señalaba Miguel de Unamuno, la ciencia por sí sola no basta para convencer a quien está cegado por el dogma o por el interés.
La seguridad absoluta es un mito, pero la vulnerabilidad extrema casi siempre es una elección. El futuro de nuestras ciudades depende de que dejemos de buscar culpables en el cielo y empecemos a buscar soluciones en nuestra capacidad de prever, adaptarnos y, sobre todo, pensar de forma crítica. ¿Estamos dispuestos a reconstruir no solo nuestros puentes, sino también nuestra forma de entender el mundo?
En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre este asunto.
Este vídeo resume bien las ideas del tema.
Aquí tenéis una conferencia que impartí sobre este tema, que espero os resulte de interés.
Referencias:
ANWAR, G.A.; DONG, Y.; ZHAI, C. (2020). Performance-based probabilistic framework for seismic risk, resilience, and sustainability assessment of reinforced concrete structures. Advances in Structural Engineering, 23(7):1454-1457.
BRUNEAU, M.; CHANG, S.E.; EGUCHI, R.T. et al. (2003). A framework to quantitatively assess and enhance the seismic resilience of communities. Earthquake Spectra 19(4): 733–752.
GAY, L. F.; SINHA, S. K. (2013). Resilience of civil infrastructure systems: literature review for improved asset management. International Journal of Critical Infrastructures, 9(4), 330-350.
En nuestra búsqueda de la excelencia, tendemos a caer en la especialización extrema. Admiramos al guepardo, cuya fisonomía está diseñada para ser el proyectil terrestre definitivo; nos asombra el halcón peregrino, capaz de desafiar la gravedad y alcanzar velocidades de vértigo; y respetamos al pez espada, que se desplaza por el océano con una hidrodinámica inigualable. Cada uno es el «mejor» en su ámbito. Sin embargo, en el tablero de la supervivencia y la estrategia, la excelencia en un solo campo no garantiza el éxito global.
El problema radica en que la realidad rara vez es unidimensional. El dilema del guepardo y el halcón nos muestra que ser el número uno en una categoría puede dejarnos vulnerables cuando el entorno nos exige operar en medios distintos. La «mejor» decisión no surge de la búsqueda ciega de la perfección en un solo criterio, sino de un ejercicio sofisticado de equilibrio.
La paradoja del pato: la versatilidad frente a la especialización.
Desde la perspectiva de la ciencia de las decisiones, el pato es el ganador inesperado de esta contienda evolutiva. Aunque no corre tan rápido como un guepardo, no vuela con la potencia de un halcón ni nada con la destreza de un pez espada, el pato puede realizar las tres acciones con eficacia. En un modelo de decisión multicriterio, el pato representa una «solución de compromiso»: aquella que maximiza la utilidad global en diversos escenarios.
Técnicamente, decidir no es simplemente elegir. Es un proceso de optimización que requiere rigor conceptual.
«Decisión: elegir la mejor opción posible. Hay que definir qué significa mejor y qué significa posible».
El pato triunfa porque cumple con lo «posible» (su conjunto de alternativas factibles es más amplio) y redefine lo «mejor» desde un enfoque sistémico. Mientras que el guepardo es una solución óptima para un conjunto finito de restricciones terrestres, el pato es la respuesta robusta ante un mundo de variables múltiples.
Comparar manzanas con naranjas: el arte de la normalización.
El mayor obstáculo estratégico al evaluar opciones es la disparidad de unidades. ¿Cómo se sopesa el beneficio de la velocidad frente al coste del riesgo o el precio de un activo? Aquí es donde entra en juego la normalización, una técnica matemática que permite unificar escalas y convertir los datos xij en valores adimensionales mij comparables entre sí.
Para un estratega, la normalización no es solo un ajuste de escala, sino un cambio de lógica. Debemos distinguir entre los criterios de beneficio (donde más es mejor) y los de coste (donde menos es mejor).
Sin normalización vectorial o lineal, nuestras decisiones diarias fallan, ya que nuestras escalas mentales están descalibradas y otorgamos un peso desproporcionado a lo que es fácil de medir, ignorando lo que realmente importa.
Lógica difusa: traduciendo la ambigüedad en números reales.
En la estrategia real, los datos rara vez son determinísticos. El lenguaje humano es vago: decimos que una oportunidad es «muy buena» o «normal». La ciencia de la decisión estructura esta incertidumbre mediante la lógica difusa, que transforma los juicios lingüísticos en números triangulares difusos (NTD).
Un NTD se define por tres valores (L, M, U):
L (más bajo): el límite inferior o el escenario más pesimista.
M (moda): el valor más probable o el núcleo del juicio.
U (más alto): el límite superior o el escenario más optimista.
Por ejemplo, la expresión «muy bueno» podría representarse como (0,6; 0,7; 0,8). Esta tríada no es arbitraria, sino que representa el «margen de error» y la vaguedad intrínseca de la percepción humana. Al utilizar estos intervalos, pasamos de una falsa precisión a una objetividad robusta que acepta y cuantifica la duda.
El axioma de Zeleny: la búsqueda del «punto ideal».
¿Cómo identificar la mejor opción en un mar de alternativas? El axioma de Zeleny postula que la solución preferida es la que minimiza la distancia al «punto ideal». Imaginemos un animal hipotético que corriera como el guepardo, volara como el halcón y nadara como el pez espada: ese sería nuestro punto ideal, una utopía técnica.
Para medir cuán cerca estamos de ese ideal, utilizamos funciones de distancia Lp, cuya interpretación cambia nuestra postura estratégica.
La distancia de Manhattan (L₁) es una métrica compensatoria. Suma todas las diferencias, lo que permite que una gran fortaleza en un área compense una debilidad en otra.
La distancia euclidiana (L₂) es la distancia física más directa en un espacio multidimensional y es la medida estándar de proximidad.
La distancia de Chebyshev (L∞) es la medida más conservadora. Se enfoca exclusivamente en la mayor diferencia posible, buscando minimizar el «máximo dolor». Es la estrategia de quien no puede permitirse un solo fallo crítico.
El pato no es perfecto, pero su distancia euclidiana al ideal es menor que la de los especialistas cuando el entorno exige versatilidad.
El filtro de la consistencia: no te contradigas.
Incluso con las mejores herramientas, la calidad de una decisión depende de la lógica del decisor. El Proceso de Jerarquía Analítica (AHP) nos obliga a ser coherentes mediante matrices de comparación pareada que deben respetar tres propiedades fundamentales.
Reciprocidad: si la opción A es tres veces mejor que la B, entonces la B debe ser, obligatoriamente, una tercera parte tan buena como la A.
Homogeneidad: los elementos comparados deben pertenecer al mismo orden de magnitud para que la escala tenga sentido.
Consistencia: si prefieres A sobre B y B sobre C, sería una contradicción lógica preferir C sobre A.
El AHP calcula una razón de consistencia (CR). Si este ratio es elevado, el «autovector» (o vector de prioridades) de la decisión se distorsiona y el juicio pierde validez.
«Los juicios emitidos deben ser revisados si la razón de consistencia es mayor que 0,1».
En la alta estrategia, el objetivo es minimizar este valor para garantizar que nuestras prioridades sean lógicamente sólidas y no fruto de un sesgo momentáneo.
Conclusión: Hacia una estrategia de vida «multicriterio».
La ciencia de la decisión nos enseña que el éxito no es una carrera de cien metros lisos, sino un triatlón constante. Para diseñar vidas y negocios más equilibrados, debemos evolucionar de la optimización simple a la estrategia multicriterio.
Sintetizar la versatilidad: hay que dejar de buscar la especialización extrema y empezar a valorar las «soluciones de compromiso» que ofrecen solidez.
Normalizar con rigor: antes de comparar, ajuste sus escalas. No ignore el coste por deslumbrarse con el beneficio.
Gestionar la incertidumbre: utilice la lógica difusa para aceptar que sus juicios tienen márgenes de error (L, M, U).
Medir la distancia al ideal: defina su punto ideal, pero tenga en cuenta si opera bajo una lógica de compensación (L₁) o de mitigación de riesgos (L∞).
Exigirse consistencia: si sus prioridades se contradicen, su estrategia colapsará. Mantenga su CR < 0,1.
Al final del día, el pato sobrevive porque es consistente en su mediocridad brillante a través de múltiples medios. ¿Qué criterio fundamental está sacrificando hoy por obsesionarse con una sola métrica de éxito?
En esta conversación puedes escuchar las ideas más interesantes sobre la toma de decisiones.
Una buena síntesis de las ideas sobre este tema la puedes encontrar en el siguiente vídeo.
Aquí dejo un documento de síntesis que espero os resulte útil.
La crisis de la vivienda no es solo una estadística, sino una emergencia humanitaria. Según UN-Habitat, más de 1 600 millones de personas carecen de una vivienda adecuada y, para cerrar esta brecha, el mundo debe enfrentarse al titánico reto de construir 96 000 viviendas al día hasta el año 2030. Este desafío tiene un rostro concreto en distritos como Carabayllo, en Lima (Perú), una zona de expansión urbana acelerada donde la necesidad de soluciones rápidas suele chocar con la falta de recursos y la precariedad constructiva.
Ante este panorama, surge la pregunta central: ¿es posible construir viviendas económicas y rápidas que también respeten el medio ambiente y la dignidad de quienes las habitan? Para responderla, la ciencia del urbanismo recurre hoy a métodos avanzados de evaluación, como el análisis del ciclo de vida (LCA), el análisis de costes del ciclo de vida (LCC) y el análisis del ciclo de vida social (S-LCA). Los resultados de aplicar estas herramientas en el contexto peruano revelan que el futuro de la vivienda social no radica en el ladrillo tradicional, sino en la construcción industrializada.
Punto 1: el acero ligero (LSF) es el nuevo referente en materia de sostenibilidad.
En la búsqueda del sistema constructivo ideal, el acero ligero, también conocido como Light Steel Frame (LSF), ha destronado a las opciones convencionales. Su éxito se debe a su equilibrio casi perfecto entre peso, resistencia y sostenibilidad. Al ser un sistema de baja intensidad material, el LSF utiliza los recursos de forma quirúrgica, minimizando el desperdicio que abunda en las obras tradicionales.
Desde el punto de vista financiero, el LSF no solo es competitivo, sino también transformador: reduce el coste inicial de construcción en un 15 % y los costes de fin de vida (demolición y reciclaje) en un asombroso 77 % en comparación con la mampostería confinada (RCF-M). Al ser altamente reciclable, el acero hace que el edificio, al final de su vida útil, no se convierta en escombro, sino en un recurso.
«El Life Cycle Steel Frame (LSF) ha obtenido la máxima puntuación en sostenibilidad en todas las categorías».
Punto 2: lo social ya no es secundario (pesa un 40 %).
Quizás el hallazgo más revolucionario de la investigación es que la sostenibilidad ya no se mide solo en toneladas de CO₂. Los indicadores sociales representaron casi el 40 % del peso total (38,93 %) en la toma de decisiones, superando por primera vez a los factores económicos y ambientales.
Este estudio introduce una métrica basada en el factor humano: las horas de riesgo medio (MRH). En lugar de limitarse a calcular el ahorro de energía, el análisis cuantifica la seguridad del trabajador, las condiciones laborales y el impacto en la comunidad local. Lo fascinante es que estos resultados son robustos: el análisis de sensibilidad (S-BWM) demostró que, independientemente de si el evaluador era un experto sénior con 35 años de experiencia o un especialista júnior, los datos señalaban de manera consistente al LSF como el camino más ético y eficiente.
Punto 3: La trampa del coste inicial frente al ciclo de vida.
En urbanismo sostenible, lo que hoy es barato puede resultar carísimo mañana. Existe una brecha crítica entre el presupuesto de obra y el LCC (costo del ciclo de vida) a 50 años. Aquí es donde entra en juego la funcionalidad (C9): no debemos considerar la vivienda social como un «refugio temporal», sino como un activo permanente que garantiza la dignidad y el patrimonio familiar.
Los sistemas pesados, como los paneles sándwich, pueden prometer rapidez, pero imponen cargas de mantenimiento y de demolición mucho más elevadas. Para evitar esta trampa, la evaluación debe considerar tres momentos:
Construcción: el gasto inmediato en materiales y mano de obra especializada.
Uso (mantenimiento): la inversión necesaria para que la casa sea habitable y segura (pintura, anticorrosión).
Fin de vida (EoL): el coste de «desaparecer» la estructura de forma responsable.
Punto 4: El «efecto dominó» del coste medioambiental.
Gracias al análisis causal DEMATEL, hemos descubierto que la sostenibilidad funciona como un juego de dominó. El coste de construcción es la pieza clave: el motor principal que impulsa el resto de los impactos.
La ciencia nos dice que no podemos mejorar la salud humana (C5), lo cual actúa como un criterio dependiente o «efecto» si simplemente nos enfocamos en indicadores sanitarios aislados. Para proteger la salud de las poblaciones urbanas, debemos «atacar» los impulsores causales: si optimizamos el coste inicial y la gestión de recursos desde el diseño, reduciremos inevitablemente la contaminación y el estrés ambiental que enferma a las ciudades décadas después.
Punto 5: El mito de que lo prefabricado siempre es mejor.
El estudio revela una ironía tecnológica. Los paneles sándwich con conexiones de pernos (LBSPS), que a primera vista parecen la cúspide de la innovación «prefabricada», ocuparon el último lugar en el ranking de sostenibilidad.
¿Por qué este sistema falló en el contexto de Lima? El análisis revela una paradoja: resultó un 20 % más costoso que la mampostería tradicional que pretendía reemplazar. El sistema se penalizó por una cadena de suministro local inmadura y la necesidad de una mano de obra extremadamente especializada. Esto debe servir de advertencia a los responsables de la toma de decisiones: la tecnología sin un marco institucional y un mercado local preparado es solo una solución teórica, no una realidad social.
Conclusión: una brújula para la política de vivienda.
No existe un sistema «perfecto», sino decisiones equilibradas basadas en datos. Mientras el LSF lidera la vanguardia, los muros de hormigón armado (RCW) se consolidan como la segunda opción: una alternativa económicamente sólida y viable en contextos donde la capacidad industrial del acero es limitada.
Como especialistas, nuestra misión es avanzar hacia procesos de evaluación que no sacrifiquen la calidad de vida en aras de la rapidez. Debemos comprender que cada ladrillo o cada perfil de acero es una decisión que afecta la salud y la economía de las generaciones futuras.
Ante el déficit global de vivienda, ¿estamos dispuestos a cambiar nuestra cultura constructiva para garantizar un hogar digno y sostenible para las generaciones futuras?
Aquí tienes una conversación en la que puedes escuchar argumentos sobre este trabajo.
En este vídeo puedes ver un resumen de las ideas más interesantes sobre este tema.
También os dejo un documento resumen, a modo de presentación.
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.
1. ¿Cómo explica el «modelo del queso suizo» que la DANA de 2024 no fuera solo un fenómeno natural, sino un fallo de múltiples barreras de defensa?
Esta pregunta aborda la raíz del desastre y la diferencia entre las condiciones latentes —infraestructuras obsoletas, urbanismo en zonas inundables y falta de mantenimiento— y los fallos activos —retrasos en las alertas y errores en la coordinación de la emergencia—. El análisis revela que la catástrofe ocurrió porque los «agujeros» de distintas áreas —la política, la supervisión, la infraestructura y la respuesta inmediata— se alinearon, lo que permitió que el peligro atravesara todas las defensas. Además, subraya que los desastres no son puramente «naturales», sino el resultado de decisiones humanas y de la ocupación de cauces críticos.
2. ¿Por qué se considera la infraestructura hidráulica un «seguro de vida» y qué consecuencias tuvo la falta de ejecución de las obras proyectadas en el barranco del Poyo?
El significado central de las fuentes técnicas y de las comisiones de investigación radica en que demuestran que las obras hidráulicas salvan vidas. Mientras que Valencia se salvó gracias al nuevo cauce del Turia y las poblaciones del río Magro vieron reducidos sus daños por la presa de Forata, la cuenca del Poyo carecía de infraestructuras de laminación, por lo que se produjo una avenida destructiva sin precedentes. La falta de inversión, la ralentización administrativa y la priorización de criterios ambientales por encima de los estructurales impidieron la ejecución de proyectos ya diseñados y aprobados.
3. ¿De qué manera el «fin de la estacionariedad climática» obliga a la ingeniería y al urbanismo a abandonar los registros históricos y adoptar un diseño basado en el rendimiento y la resiliencia?
Las fuentes consultadas destacan que el cambio climático ha invalidado el uso exclusivo de datos históricos para predecir el futuro. Fenómenos como la DANA de 2024 demuestran que lo que antes se consideraba un evento con un periodo de retorno de 500 años ahora puede ocurrir con mucha mayor frecuencia. Por tanto, es necesario rediseñar las infraestructuras con mayores márgenes de seguridad (retornos de 1000 años), utilizar modelos probabilísticos y aplicar el diseño basado en el desempeño (PBD), que garantiza que un sistema pueda seguir funcionando o recuperarse rápidamente cuando sea superado.
4. ¿Por qué la «retirada estratégica» de las zonas de alto riesgo y el rediseño arquitectónico resiliente son ahora imperativos para convivir con el «riesgo residual» que las infraestructuras no pueden eliminar?
Esta pregunta aborda el hecho de que, durante décadas, se ha construido con una grave «amnesia hidrológica», ocupando zonas de flujo preferente que la naturaleza ha acabado por reclamar. El análisis de las fuentes indica que, dado que el «riesgo cero» no existe y las presas pueden verse superadas por eventos extremos, la reconstrucción no debe limitarse a reparar, sino a reubicar las infraestructuras críticas (colegios, centros de salud) fuera de las zonas de alto riesgo. En cuanto a las viviendas que permanecen en áreas inundables, se propone un cambio radical en los códigos de edificación: prohibir dormitorios y garajes en las plantas bajas, elevar las instalaciones críticas (electricidad, calderas) y utilizar materiales resistentes al agua que permitan recuperar rápidamente la funcionalidad. Por último, las fuentes subrayan que la educación pública y la cultura de la prevención (siguiendo modelos como el japonés) son medidas de bajo coste y alto impacto que salvan vidas cuando las barreras físicas fallan.
5. ¿Qué cambios son imprescindibles en la gobernanza y la coordinación institucional para evitar que la reconstrucción sea una mera réplica de los errores del pasado?
Las fuentes coinciden en que la reconstrucción no puede limitarse a reponer lo perdido, pues, de lo contrario, se perpetuaría la vulnerabilidad. Se recomienda la creación de un «ministerio del pensamiento» o de un equipo de reflexión que establezca directrices estratégicas a largo plazo y evite la «rapidez ilusoria» de las obras tácticas. Además, se reclama una gobernanza interadministrativa eficaz, posiblemente mediante consorcios en los que las administraciones deleguen competencias para unificar presupuestos y decisiones técnicas sobre las políticas, y así superar la fragmentación y la parálisis burocrática.
Creo que dos analogías o metáforas pueden aclarar algunos conceptos básicos:
Gestionar el territorio hoy es como construir en la ladera de un volcán. Podemos instalar sensores y construir diques para desviar la lava (infraestructuras), pero la verdadera seguridad depende de no construir los dormitorios en el camino de la colada (ordenación del territorio) y de que todos los habitantes sepan exactamente qué mochila coger y hacia dónde correr cuando suene la alarma (concienciación comunitaria).
Gestionar el riesgo de inundaciones hoy en día es como conducir un coche moderno por una autopista peligrosa: no basta con tener un motor potente (infraestructuras hidráulicas), también es necesario que los cinturones de seguridad y el airbag funcionen (alertas y protección civil), que el conductor esté capacitado (concienciación comunitaria) y que las normas de circulación se adapten a las condiciones meteorológicas de la vía, y no a cómo era el asfalto hace cincuenta años.
En nuestras costas, el aire salino no solo es una característica del paisaje, sino también un enemigo invisible que trabaja sin descanso. El hormigón armado de nuestras infraestructuras sufre la silenciosa penetración de iones de cloruro que corroen las armaduras de acero y comprometen la estabilidad de los puentes mucho antes de que se vea la primera grieta. Tradicionalmente, la ingeniería ha actuado, más de una vez, a ciegas, esperando a que se manifestaran los síntomas visibles antes de actuar. Sin embargo, estamos ante una revolución en la medicina preventiva de las infraestructuras: hoy podemos dotar a los puentes de un «sistema nervioso» que les permite hablarnos a través de sus propias vibraciones.
