Alerta rápida de daños estructurales en edificios históricos
Los edificios históricos son especialmente vulnerables a los terremotos y otras catástrofes naturales, ya que se ven minados por acontecimientos a lo largo de su dilatado pasado. Junto a esta vulnerabilidad comparten otra característica: tienen corrientes de aire. Con frecuencia, estas valiosas piezas del patrimonio cultural, que son grandes espacios sin aislar, consumen energía como si de dinosaurios hambrientos se tratara. Sin embargo, adaptar los edificios existentes para hacerlos sismorresistentes y, al mismo tiempo, eficientes desde el punto de vista energético, puede resultar inasequible para muchos. «Por eso, los investigadores del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea están estudiando soluciones novedosas para abordar ambos problemas simultáneamente», afirma Dionysios Bournas, jefe de equipo de un grupo de investigación que trabaja en este tema. Dentro de las actividades del grupo, el equipo del proyecto STRETCH ha explorado un nuevo sistema que integra un refuerzo textil técnico con aislamiento térmico y sensores de deformación. «El resultado es una forma innovadora de modernizar edificios antiguos para aumentar su eficiencia energética y, al mismo tiempo, controlar su salud estructural», explica Bournas, coordinador del proyecto. Más allá del ahorro energético y de comprobar cómo resisten el paso del tiempo estos edificios antiguos, la innovación de STRETCH podría salvar vidas. «Estamos examinando edificios históricos, con o sin valor patrimonial, que se construyeron antes de que existiera la normativa sísmica, lo que los hace extremadamente vulnerables a los riesgos sísmicos —explica la investigadora principal del proyecto, Michela Rossi, cuyo trabajo contó con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie —. Constituyen la mayoría de los centros históricos de las regiones con riesgo de terremotos, como la cordillera italiana de los Apeninos, que atraviesa Italia de norte a sur. Estos edificios son especialmente vulnerables a los riesgos sísmicos debido a la mala calidad de sus materiales y a la debilidad de sus detalles estructurales».
Refuerzo textil ligero para la renovación de edificios
La solución híbrida de renovación propuesta combina refuerzos textiles ligeros de alta resistencia, hechos de carbono, vidrio, basalto o fibras naturales, como el lino. Se puede combinar material aislante adicional o un sistema de calefacción con el refuerzo para favorecer la eficiencia energética. «El refuerzo se adhiere al revestimiento del edificio mediante cementos a base de cal, geopolímeros u otros aglutinantes inorgánicos», señala Bournas. Los sensores de fibra óptica se cosen al tejido con una resina epoxi para analizar la tensión y pueden detectar no solo la deformación, sino también la temperatura, la presión y otros parámetros físicos. «Los datos al instante y la información que proporcionan los sensores de fibra óptica distribuidos pueden transformar la forma en que controlamos y gestionamos nuestras infraestructuras. Su alta sensibilidad los hace idóneos para su integración en sistemas del internet de las cosas complejos con el fin de detectar señales de alerta rápida de deterioro estructural», añade Rossi.
La mecánica de revestir edificios con un tejido lleno de sensores
Los textiles rellenos de sensores se aplican a los exteriores de los edificios en combinación con matrices inorgánicas, como el revestimiento de mortero, que se adhieren al sustrato de mampostería y protegen el textil y los sensores. El aspecto final del sistema se asemeja al enlucido tradicional, por lo que se preserva el carácter del edificio, lo cual es crucial para los edificios históricos. Rossi explica que, durante un seísmo, los edificios de piedra o ladrillo sufren tanto cargas en el plano (fuerza aplicada en dirección paralela al muro) como fuera del plano (fuerza aplicada lateralmente o perpendicular al muro). El equipo puso a prueba muros de mampostería para determinar la eficacia de los sistemas de renovación en ambas condiciones de carga. «Los muros renovados mostraron un aumento considerable tanto de la carga máxima como de la capacidad de desplazamiento en comparación con los no estaban reforzados. El comportamiento energético de los muros renovados se evaluó numéricamente realizando un análisis de transferencia de calor que demostró un aumento importante de su rendimiento térmico», señala Rossi.
Un concepto de renovación probado y listo para su implantación
Los resultados del proyecto estarán disponibles en publicaciones científicas y técnicas de acceso abierto, como revistas y actas de congresos. Deberían interesar a muchos grupos destinatarios, entre ellos: el público, la sociedad científica en general; la industria de la construcción; los responsables políticos y las plataformas tecnológicas europeas como BUILD UP. «Creemos que nuestros resultados pueden servir de apoyo a la iniciativa “Oleada de renovación” del Pacto Verde Europeo. En el proyecto también se contribuye a la conservación y renovación de los edificios de nuestro patrimonio cultural, en consonancia con los principios promovidos por la iniciativa Nueva Bauhaus Europea », afirma Bournas.
Palabras clave
STRETCH, edificios históricos, terremotos, renovación, eficiencia energética