Estructuras de hormigón de varios edificios en construcción en Zaragoza (España). Wikipedia
RESUMEN: Varios son los sistemas de evaluación de sostenibilidad en edificios de que el proyectista dispone para evaluar la aptitud de su proyecto frente a impactos ambientales. La principal diferencia es la orientación y alcance de los tres tipos de herramientas comparadas. Las herramientas que otorgan certificado al edificio originalmente se orientaban hacia la evaluación de impactos estimados la etapa de ocupación, cuyos impactos serán estimados sobre métricas del diseño en relación a su entorno climático. Posteriormente han incluido entre sus criterios la realización del ACV que valoran sin entrar a cuestionar la posibilidad de reducir impactos iniciales (energía incorporada y emisiones por la construcción). Las exigencias y normativas en cuanto a eficiencia energética han propiciado un mayor conocimiento de éstas además de las actualizaciones Código Técnico de la Edificación al respecto. Por otra parte, las herramientas específicas de ACV para edificación presentan solidez de cuantificación de impactos asociados a la fabricación y construcción, cuyo estudio adquiere mayor relevancia conforme aumentan diseños eficientes energéticamente. Sin embargo la baja familiarización de proyectistas con el proceso de ACV no ha ayudado a difundir su uso. Este análisis subraya las diferencias entre las categorías evaluadas de tres herramientas de evaluación de aplicación en Europa, con el objetivo de hallar qué implicaciones sobre la toma de decisiones del proyectista y en qué grado su criterio como experto se vería influenciado por el peso (puntuaciones) de los criterios y subcriterios. La instrucción española de hormigón estructural EHE-08 provee de un modelo de evaluación de estructuras sostenibles mediante un Indice de Contribución de la Estructura a la Sostenibilidad, cuya utilidad hemos comparado con los sistemas de evaluación genéricos y con los de análisis del ciclo de vida (ACV).
MOLINA-MORENO, F.; YEPES, V. (2015). Comparative analysis of the assessment proposed by sustainability assessment tools in Building Constructions. 6th European Conference on Energy Efficiency and Sustainability in Architecture and Planning, Donostia-San Sebastián (Spain), 29 june – 1 july, pp. 143-148. ISBN: 978-84-9082-174-9
Las entibaciones de madera están formadas por tablones, tablas y rollizos de madera, siendo el álamo negro el más utilizado. Se emplean como pantallas no estancas, en ausencia de agua. El proceso de excavación y entibación depende del tipo de terreno y su profundidad. Este tipo de entibación se ha sustituido mayoritariamente actualmente por entibaciones metálicas por razones económicas, pues con madera supone un coste importante en mano de obra y una mayor lentitud en su instalación. Sin embargo, aún se utilizan cuando existen zanjas con muchas tuberías o conducciones transversales, o bien cuando no se puede emplear maquinaria que transporte los elementos de otro tipo de entibación hasta el tajo.
Se pueden establecer dos tipos diferentes de entibaciones de madera:
Entibaciones con tablas horizontales: son útiles en terrenos cohesivos, que sean autoestables al excavar. Se suele alternar la excavación cada 0,80-1,30 m con la propia entibación. La entibación se realiza apuntalando de lado a lado de las tablas con un codal o rollizo, hasta alcanzar la profundidad total.
Entibaciones con tablas verticales: se emplean en terrenos sin cohesión, como arenas sueltas, o incluso en lodazales. Las tablas verticales, con punta, se hincan con una maza antes de excavar. A medida que se completa la hinca, se coloca la primera correa o cabecero en cabeza de zanja y se apuntala de lado a lado. Se alcanza la profundidad en sucesivas etapas.
Entibación de madera con tablas horizontales
Entibación de madera con tablas verticales
La entibación de madera recibe distintos nombres en función del porcentaje de superficie de excavación cubierta:
Entibación cuajada: cubre el 100% de las paredes de la excavación. Los tablones se sitúan uno a continuación del otro.
Entibación semicuajada: cubre el 50% de las paredes de la excavación. Los tablones distan entre sí unos 0,75 m.
Entibación ligera: cubre menos del 50% de las paredes de la excavación. En este caso los tablones distan de 1,5 a 2 m.
Para todas las entibaciones anteriores, se suele dejar 1 m de separación vertical entre correas o largueros y de 1,5 a 2 m en horizontal entre codales. La Norma Tecnológica NTE ADZ/1976 recomienda, en función del tipo de terreno, la solicitación y la profundidad de corte, los tipos de entibaciones de madera que figuran en la tabla.
Tipo de terreno
Solicitación
Profundidad P de corte en m
< 1,30
1,30 – 2,00
2,00 – 2,50
> 2,50
Coherente
Sin solicitación
No necesaria
Ligera
Semicuajada
Cuajada
Solicitación vial
Ligera
Semicuajada
Cuajada
Cuajada
Suelto
Solicitación de cimentación
Cuajada
Cuajada
Cuajada
Cuajada
Indistintamente
Cuajada
Cuajada
Cuajada
Cuajada
Asimismo, dicha norma establece la sección y separación de los elementos del tablero, cabeceros y codales.
Os dejo un vídeo explicativo sobre el tema. Espero que os sea de interés.
Vehículos de mantenimiento de vía en el Museu de Catalunya. Author: Rafa Salvador
Llamamos «vía férrea» a la parte de la infraestructura ferroviaria formada por el conjunto de elementos que conforman el sitio por el cual se desplazan los trenes. Las vías constituyen el elemento fundamental de la infraestructura ferroviaria y constan, básicamente, de carriles apoyados sobre traviesas que se disponen dentro de una capa de balasto. En la construcción de las vías férreas, la precisión y la velocidad son siempre esenciales. No solo es necesario instalar los raíles, los durmientes y el balasto de forma precisa, sino que también debe llevarse a cabo un mantenimiento y una renovación periódica.
En la actualidad, la construcción de las vías férreas se realiza de forma mecanizada. Os dejo un vídeo donde se pueden ver claramente este tipo de trabajos. Espero que os resulte de interés.
Mercado de abastos de Algeciras, de Eduardo Torroja Miret (1899-1961). Wikipedia
El Mercado de Abastos de Algeciras, es un edificio obra del ingeniero Eduardo Torroja Miret y ejecutado por el arquitecto Manuel Sánchez Arcas en 1935 en la Plaza Nuestra Señora de La Palma (Plaza Baja). Fue una estructura muy avanzada para su época, y su cúpula fue la más grande de la historia durante 30 años (1935-1965), hasta que se construyó el Astrodome en Houston (Texas).
El edificio cubre un espacio octogonal cubierto por una lámina esférica sin apoyos internos de 47,60 m de diámetro, 44,10 m de radio de curvatura, 9 cm de espesor en su zona central y 50 en la zona de unión a los pilares, perforada por una claraboya de 10 m de diámetro. La cúpula descansa toda ella sobre 8 pilares periféricos quedando volada en forma de visera en los tramos intermedios para dejar paso a la luz al interior. Se consigue así una estructura limpia y diáfana. Los pilares se encuentran ceñidos por un cinturón con dieciséis redondos de 30 mm, atrevimiento que luego repetiría Torroja en las viseras del Hipódromo de la Zarzuela de Madrid.
El propio Torroja en su libro «Razón y ser de los tipos estructurales» nos explica el funcionamiento de esta estructura: «Los faldones de la bóveda, entre soporte y soporte, vienen escotados por los lunetos que forman las bóvedas cilíndricas rebajadas del contorno, las cuales, a la par que proporcionan con sus marquesinas a las puertas, rigidizan la cúpula y encauzan los haces de isostáticas hacia los soportes. Al tesar el anillo octogonal que recoge y equilibra los empujes radiales de la cúpula sobre los soportes, mediante los tensores de rosca de que iban provistas sus barras, el casquete esférico quedó equilibrado; e incluso, forzando ligeramente la tensión de aquél, se notó perfectamente cómo toda la parte central de la cúpula se levantaba despegando de su cimbra, lo que permitió desmontar ésta libremente sin ninguno de los cuidados que normalmente requieren estos descimbramientos«.
Os dejo a continuación un vídeo donde D. Rafael López Palanco, Catedrático de Estructuras de la Universidad de Sevilla, realiza una visita técnica al Mercado de Abastos de Algeciras, enmarcado en las proyecciones Visitas de Obra del proyecto I+D+i: Fuentes para la historia de las obras públicas, cofinanciado por la Agencia de Obra Pública de la Junta de Andalucía (AOPA) de la Consejería de Fomento y Vivienda. Espero que os guste.
La mezcladora intensiva Eirich reemplazó la mezcladora de artesa anular (1906) y la mezcladora planetaria (1924) y, a lo largo de su continuo desarrollo técnico, se ha convertido en sinónimo de óptima tecnología de mezclado. Las mezcladoras Eirich actuales comienzan a fabricarse en el año 1972 y constan de un plato de mezclado rotatorio en posición inclinada, una rascadora fija para el fondo y la pared, así como un agitador de giro rápido. Las mezcladoras de hasta 3 m³ cuentan con un solo dispositivo de mezclado móvil; en las mezcladoras mayores hay dos o tres agitadores. Con esta mezcladora, el rendimiento y la intensidad de la mezcla pueden ajustarse de manera independiente el uno de la otra, al contrario de lo que sucede con todos los demás sistemas de mezcla.
El principio de mezclado es único y característico: en el recipiente de mezclado, el material se transporta hacia arriba por rozamiento con la pared y cae por gravedad hacia abajo. Gracias a la rascadora de la pared, el material se conduce hasta el agitador de giro rápido. Durante la rotación del recipiente (unos pocos segundos), se voltea el 100 % del material. El agitador puede alcanzar una velocidad perimetral de entre 2 y 40 m/s.
En función del trabajo de mezclado, la mezcladora puede funcionar en contracorriente o en el mismo sentido. De hecho, con hormigones de gran calidad, la mayoría de las veces el recipiente de mezclado y el agitador circulan en la misma dirección, ya que de este modo se puede aplicar la máxima fuerza de cizalla en el material.
La diferencia característica de estas mezcladoras radica en la separación entre el transporte del material y el proceso de mezclado. Esto hace posible variar mucho más la velocidad del dispositivo de mezclado y controlar perfectamente la aplicación de energía en la mezcla.
El tiempo de mezclado, el orden de introducción de los componentes, el porcentaje de llenado de la cuba y la velocidad de rotación de los útiles son factores que van a condicionar la homogeneidad de la mezcla. El consumo de energía de la mezcladora se utiliza generalmente como medida de la calidad del hormigón obtenido.
Referencia:
MARTÍ, J.V.; YEPES, V.; GONZÁLEZ, F. (2014).Fabricación, transporte y colocación del hormigón.Apuntes de la Universitat Politècnica de València. 189 pp.
Los operadores o maquinistas de las máquinas empleadas en obras públicas constituyen una pieza clave en el funcionamiento de cualquier obra. La complejidad de algunos equipos y la incidencia de la maquinaria en los costes de producción, precisan de especialistas con una formación adecuada, capacidad de trabajar en equipo y con un fuerte sentido común. No en vano, una parte importante de las medidas de seguridad en el trabajo dependen de estos especialistas.
Os dejo un vídeo realizado por Structuralia que nos ofrece un perfil de este tipo de trabajo y algo de historia respecto a sus orígenes. Espero que os guste.
Referencias:
YEPES, V. (2014). Maquinaria de movimiento de tierras. Apuntes de la Universitat Politècnica de València, Ref. 204. Valencia, 158 pp.
Los pilotes CPI-8 o de barrena continua se ejecutan mediante una hélice que se introduce por rotación hasta alcanzar la profundidad prevista.Una vez introducida en el terreno se extrae simultáneamente el hormigonado a través del eje de la propia barrena. Extraída la barrena y rellenado el pilote de hormigón, se introduce la armadura. De este tipo de pilote ya hicimos un post, que os recomiendo visitéis.
En el post de hoy vamos a centrarnos en aspectos relacionados con la seguridad. Para ello os recomiendo la Guía Técnica de Seguridad AETESS de pilotes de barrena continua (enlace) y, además, la siguiente guía técnica audiovisual de la Asociación de Empresas de la Tecnología del Suelo y del Subsuelo (AETESS) donde describen los trabajos de ejecución de pilotes de barrena continua (www.aetess.com Comité de Seguridad de AETESS). Espero que os guste.
YEPES, V.; MARTÍ, J.V. (2015). Competencia transversal ‘pensamiento crítico’ en el Grado de Ingeniería Civil: Valoración previa. XIII Jornadas de Redes de Investigación en Docencia Universitaria, 2 y 3 de julio, Alicante, 15 pp.
Edificios modernos de Lima. Autor: Luis Perales. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Edificios_de_Lima_Peru.jpg
La presión demográfica mundial provoca la necesidad imperiosa de buscar alternativas sostenibles en la construcción de edificios. Efectivamente, para el año 2050 se espera que la población mundial alcance los 8900 millones de personas [1], aunque otros estudios indican que en el año 2030 esta cifra será de 9000 millones [2]. El impacto que supone esta fuerte demanda de viviendas al cambio climático es de una magnitud sin precedentes. Según datos de la UNEP (Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente) y de la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos), el entorno edificado, representa un consumo de energía del 25 al 40%, una carga de residuos sólidos del 30 al 40% y una carga de emisión de gases de efecto invernadero del 30 al 40% [3]. En 2007, el entorno edificado consumió cerca del 47% de la energía total en China [4]. En el año 2004, los edificios agotaron, por sí solos, casi el 37% de toda la energía mundial y se espera que esta cifra alcance el 42% en el año 2030 [5]. En la India, el 24% de la energía primaria y el 30% de la energía eléctrica se consume en los edificios [6]. Casi el 10-20 % de la energía total se consume durante la construcción de los edificios, en función de las cantidades y tipos de materiales empleados, tipología de los edificios , los requisitos funcionales, la demanda de energía eléctrica y la vida útil considerada [6,7]. Algunos estudios indican que un edificio con una vida útil entre 40 y 50 años gasta durante su uso entre el 52 y el 82% de toda la energía consumida durante su ciclo de vida. A todo ello hay que añadir que una parte muy importante de los productos que se incorporan en un edificio no se ejecutan «in situ», representando un 75% de la energía necesaria para la construcción, pues son materiales con una alta demanda de energía en su fabricación [8,9].
La industria de la construcción, junto con sus industrias auxiliares, es uno de los mayores consumidores de recursos naturales, tanto renovables como no renovables, que está alterando negativamente el medio ambiente. Agota 2/5 partes de los áridos y 1/4 de la madera, y consume el 40 % de la energía total y el 16 % de agua al año [10,11]. El uso de materiales crece constantemente, con más de 23 mil millones de toneladas de hormigón producido anualmente [12,13]. En 2010, de acuerdo con la International Cement Review [14], la producción mundial de cemento se elevó a alrededor de 3,3 millones de toneladas/año , lo que significa un aumento más del 100% en casi 10 años. La producción mundial de cemento llegó a 1,6 mil millones de toneladas/año en 2001 , lo que corresponde a aproximadamente el 7 % de la cantidad mundial de dióxido de carbono liberado a la atmósfera [15,16]. Otros estudios indican que la contribución de la industria cementera a las emisiones de gases de efecto invernadero supera el 5% del total [17]. En Australia, para mantener la demanda en la construcción, se necesitan cada año aproximadamente 30 millones de toneladas de productos, más del 56 % de esta cantidad es hormigón, y el 6%, acero [18].
¿Qué podemos hacer ante este panorama? Evidentemente, es preciso un cambio de actitud a nivel mundial. La construcción y uso de los edificios va a ser creciente, como acabamos de ver. Por tanto, se hace necesaria la optimización de los recursos para que los impactos sean lo menores posibles. A modo de ejemplo, Struble y Godfrey [19] compararon el impacto ambiental producido por una viga de hormigón y otra de acero. Las de hormigón consumen menos energía y contaminan menos los recursos hídricos, sin embargo, presentan un 10% más de emisiones de CO2, aunque requieren un 60% menos de extracción de minerales [20]. Otras posibilidades pasan por la optimización en el diseño de los edificios [21-27]. Nuestro grupo de investigación ha trabajado durante estos últimos años en esta línea [28-35]. Otras líneas de trabajo tienen que ver con la certificación energética de los edificios [36]. En este sentido, La Comisión Europea, con el fin de racionalizar el uso de la energía en los edificios y aumentar su eficiencia energética, propuso la Directiva 2002/91/CE, que fue refundida en la Directiva 2010/31/UE del Parlamento Europeo y del Consejo.
Referencias:
[1] Kates, R.W. (2000). Population and consumption: what we know, what we need to know. Environment: Science and Policy for Sustainable Development, 42(3):10-19.
[2] Fernández-Solís, J. (2007). Analysis of the forces in the exponentialoid growth in construction, in: COBRA 2007, RICS Foundation.
[3] Oteiza, I.; Alonso, C. (2008). Análisis y revisión de herramientas para evaluación de la sostenibilidad de la construcción. Actas de las II Jornadas de Investigación en Construcción, pp. 1149-1166. Madrid.
[4] Wang T H (2005). China: Building a Resource-Efficient Society. China Development Forum 2005. Beijing.
[5] Urge-Vorsatz, D.; Novikova, A. (2006). Opportunities and costs of carbon dioxide mitigation in the worlds domestic sector, in: International Energy Efficiency in Domestic Appliances and Lighting Conference ‘06, London, UK.
[6] Ramesh, T.; , Prakash, R.; Shukla, K.K. (2013). Life cycle energy analysis of a multifamily residential house: a case study in Indian context, Open Journal of Energy Efficiency 2: 34–41.
[7] Bansal, D. et al. (2010). Embodied energy in residential cost effective units-up to 50 m2, in: International Conference on Sustainable Built environment(ICSBE-2010), Kandy, Sri Lanka 13–14 December.
[8] Ding, G. (2004). The development of a multi-criteria approach for the measurement of sustainable performance for built projects and facilities, Ph.D. Thesis, University of technology, Sydney, Australia.
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[10] Lippiatt, B.C. (1999). Selecting cost effective green building products: BEES approach. J Constr Eng Manage 1999;125:448–55.
[11] Chong, W.K.; Kumar, S.; Haas, C.T.; Beheiry, S.M.A.; Coplen, L.; Oey, M. (2009). Understanding and interpreting baseline perceptions of sustainability in construction among civil engineers in the United States. J Manage Eng, 25(3):143–54.
[12] Schokker A.J. (2010). The sustainable concrete guide: strategies and examples. 1 ed. U.S.G.C. Council; 2010. Michigan: U.S. Green Concrete Council.
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[14] Intercement. Annual Report 2010: how the cement market works. <http://www.intercement.com/RS2010/pt/como-funciona-o-mercado-cimenteiro/>
[15] Mehta, P.K. (2001). Reducing the environmental: concrete can be durable and environmentally friendly. Concr Int:61–66.
[16] Bremner, T.W. (2001). Environmental aspects of concrete: problems and solutions. In: Proceedings of first all-Russian conference on concrete and reinforced concrete, Moscow, Russia.
[17] Worrell E, Price L, Martin N, Hendriks C, Meida LO (2001) Carbon dioxide emissions from the global cement industry. Annu Rev Energy Environ 26:303–329
[18] Walker-Morison, A.; Grant, T.; McAlister, S. (2007). The environmental impact of building materials. Environment design guide. PRO 7.
[19] Struble, L.; Godfrey, J. (2004). How sustainable is concrete? In: Proceedings of international workshop on sustainable development and concrete technology, Beijing, China: 2004.
[20] Miller, D.; Doh, J.H.; Mulvey, M. (2015). Concrete slab comparison and embodied energy optimisation for alternate design and construction techniques. Construction and Building Materials, 80:329-338
[21] Yeo, D.; Gabbai, R.D. (2011). Sustainable design of reinforced concrete structures through embodied energy optimization. Energy and buildings, 43(8): 2028-2033
[22] Medeiros, G.F.; Kripka, M. (2014). Optimization of reinforced concrete columns according to different environmental impact assessment parameters. Engineering Structures, 59:185-194.
[23] Bansal, D.; Singhc, R.; Sawhney, R.L. (2014). Effect of construction materials on embodied energy and cost of buildings—A case study of residential houses in India up to 60 m2 of plinth area. Energy and Buildings, 69:260-266.
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