Los desastres naturales en aumento
Durante los últimos años la variabilidad climática y el aumento de eventos extremos en el mundo y especialmente el Caribe, presentan un desafío para la región que muchos pasan por alto. Según el Centro de monitoreo y alerta de desastres naturales de Brasil (CEMADEN) existe un aumento de huracanes en el Atlántico en el 2021, siendo el tercer año más activo desde que se tienen registro
Para los países de la zona del Caribe se presentan nuevos desafíos en la construcción de edificaciones dentro de este nuevo escenario: aumento del número de huracanes, lluvias extremas, incremento de la temperatura promedio, terremotos, incendios forestales e inundaciones.
De acuerdo con un estudio realizado por el MIT, en los últimos 150 años ha habido un incremento histórico de la actividad de los huracanes en el Caribe, a diferencia de otras partes del mundo
Todo esto representa nuevos retos para las empresas de ingeniería y construcción que trabajan en la zona.
Desafíos en el diseño de edificios resistentes a desastres naturales
La economía en países del Caribe como República Dominicana, Trinidad y Tobago, Surinam o Guyana tendrán un crecimiento importante en los próximos años, especialmente estos dos últimos, que han encontrado importantes reservas de petróleo en sus territorios. Este contexto previsiblemente exigirá una mayor demanda de nueva y mayor infraestructura para el desarrollo de la industria petrolera, industria que se espera impulse muchos otros sectores en esos países.
Estas naciones, como muchas otras del continente americano, están expuestas a distintos eventos naturales y lograr diseñar y construir edificios que puedan resistir los efectos de estos fenómenos es uno de los campos en que más se están llevando a cabo investigaciones en sistemas constructivos y materiales apropiados para estos nuevos retos.
Muchas empresas fabricantes de materiales y estudios de ingeniería investigan sobre cómo dotar a los edificios de mejor comportamiento y seguridad a la integridad del edificio y, por lo tanto, de mayor seguridad y confort a los usuarios del mismo.
En la actualidad existen iniciativas enfocadas en estos retos. Un ejemplo de ello es el Resilient Homes Challenge (Reto por las Casas Resilientes), un concurso realizado por el Banco Mundial junto con Build Academy, Airbnb y el Fondo Mundial para la Reducción de los Desastres y la Recuperación (Global Facility for Disaster Reduction and Recovery), el cual en 2019 fomentó la generación de ideas de soluciones constructivas resistentes a desastres naturales a escala de viviendas en el Caribe. Este tuvo una participación masiva a nivel mundial, destacando el interés e importancia sobre el tema.
Más allá de soluciones constructivas tradicionales
Es común que pensemos que para hacer algo más resistente hay que hacerlo más fuerte, pero el comportamiento de los edificios frente a este tipo de eventos como los desastres naturales, nos inducen a que no necesariamente es así en todos los casos. La experiencia y la ciencia nos dicen que estructuras flexibles o que permitan absorber y disipar la energía, son soluciones técnicas más eficientes frente a rígidas y pesadas estructuras.
En la zona de países en del Caribe, estamos habituados a ver construcciones con sistemas tradicionales como estructuras de concreto y paredes de ladrillo de barro o bloques de concreto. Si bien, son soluciones que a lo largo de los años han demostrado su buen comportamiento frente a desastres naturales, esto está limitado a la condición de que sean construcciones de pequeñas dimensiones, como una vivienda.
Los retos surgen con las construcciones de mayor tamaño, especialmente pensadas para tener un uso industrial o comercial, tales como: naves logísticas, centros de almacenamiento, fábricas, centros comerciales, etc. Por sus dimensiones, este tipo de edificaciones no resultan financiera y técnicamente viables si utilizan concreto y bloque ya que se incurren en grandes costos al momento de su ejecución debido a las ineficiencias propias del sistema.
¿Estructuras metálicas o estructuras de concreto frente a desastres naturales?
Construir un edificio resistente a huracanes, pero a la vez resistente a los incendios, a terremotos e inundaciones y al mismo tiempo que pueda ser construido en tiempos muy cortos y de manera económica, representa el mayor reto para la industria de la construcción.
El uso de estructuras metálicas fabricadas en acero, nos brindan mayores prestaciones para poder construir edificios de mayor tamaño y menores dimensiones de sus elementos estructurales. Este tipo de estructuras metálicas han logrado evolucionar de manera innovadora optimizando recursos, reduciendo tiempos y costos.
Durante muchos años técnicos y científicos han estudiado dichos fenómenos naturales, lo que permite la continua actualización y mejora de los códigos técnicos constructivos, los cuales sirven como base para el cálculo de las estructuras de los edificios.
¿Por qué estructuras metálicas son la opción apropiada para hacer frente a los desastres naturales?
Las estructuras de edificios diseñados con base en sistemas de acero son una alternativa mucho más eficiente ante los eventos de la naturaleza en contraste con aquellas de tipo “tradicional”, basadas en concreto y bloques.
Parte de su idoneidad se debe a que las herramientas y los avances en programas técnicos de cálculo para dimensionar las estructuras metálicas de los edificios nos permiten incorporar una serie de variables, que en muchos casos están indicadas como valores mínimos en los códigos internacionales de construcción, garantizado edificaciones más seguras.
De esa forma se toman en cuenta condiciones producidas por vientos extremos de huracanes, resistencia a movimientos sísmicos, tiempos de retardo de materiales frente acciones del fuego en caso de incendio o pendientes y desagües apropiados para evacuar una mayor cantidad de agua procedente de lluvias torrenciales.
Garantizar el buen comportamiento de nuestro edificio frente a cualquiera de las situaciones de desastres naturales exige que las estructuras metálicas sean bien diseñadas para soportar las cargas o condiciones exigidas por estos. Si bien no se pueden diseñar para ser indestructibles, las exigencias de los códigos internacionales de diseño garantizan altos estándares de eficiencia, calidad y seguridad.
Es ineludible que detrás de la estructura metálica exista un muy buen diseño que la soporte, pero también una buena fabricación y, como tal, una buena ejecución en la obra. Las estructuras deben llevar las protecciones apropiadas frente agente corrosivos y al mismo tiempo garantizar que su ejecución sea realizada por equipos profesionales siguiendo altos estándares de calidad en el montaje.
Las estructuras metálicas tienen una ventaja sobre las estructuras de concreto en cuanto a su tolerancia a la deformación por cargas exteriores, es decir son estructuras que presentan un mejor comportamiento a las acciones de fuertes vientos al ser más flexibles y permitiendo la recuperación a su estado original.
Paredes y cubiertas con paneles insulados resistentes a los desastres naturales
Ya hemos hablado de cómo las estructuras metálicas tienen mayores prestaciones frente a sistemas constructivos de estructuras tradicionales de concreto. Pero, ¿qué pasa con los cerramientos de los edificios? Esos que se realizan bloque a bloque o ladrillo a ladrillo.
Combinar el uso de estructuras metálicas con cerramiento de paredes de bloque de concreto suele ser habitual en algunos países, pero no estamos aprovechando todas las ventajas y beneficios que nos brindan las estructuras metálicas. Sustituir esos bloques o ladrillo por paredes construidas con paneles insulados son la forma más efectiva de optimizar los procesos constructivos y aprovechar todas sus ventajas.
Los paneles insulados en fachadas como en cubiertas permiten ejecutar los cerramientos en un menor tiempo, presentan una buena eficiencia en valores de resistencia térmica, mejora la estabilidad dimensional y la ligereza del edificio, presenta una mayor estabilidad mecánica, buen comportamiento frente al fuego y existen acabados con garantía de muchos años frente a la corrosión.
Analicemos cada una de estas ventajas:
- Menor tiempo de ejecución: los paneles aislantes pueden ser instalados en grandes formatos de hasta 1 m de ancho por 11.90 m de longitud (3 ft x 39 ft). Todo ello con muy poca mano de obra y con la ayuda de una pequeña grúa para cubrir grandes superficies en muy poco tiempo.
- Resistencia térmica: al ser un sistema compuesto por dos láminas de acero en el exterior y un núcleo central de poliuretano o lana de roca, cumple la función de ser una barrera frente a la transmisión de calor. Es decir, protege del aumento de temperatura al interior del edificio, o sirve como una barrera para evitar la pérdida de refrigeración desde el interior.
- Estabilidad dimensional: Esto es la propiedad que tienen algunos materiales que al ser sometidos a cambios de temperatura y humedad no pierden su forma y mantienen sus dimensiones originales. Esto es importante principalmente en países con altas temperaturas durante el verano.
- Ligereza del edificio: Los valores de carga (peso del edificio) que deben soportar las fundaciones son menores, lo que permite una reducción en el dimensionamiento de las cimentaciones, y por consiguiente una reducción en sus costos.
- Estabilidad mecánica: Se refiere a la propiedad del edificio de paneles aislantes de mantener su forma original a pesar de ser sometido a fuerzas o acciones debido a condiciones del viento o movimientos sísmicos.
- Buen comportamiento frente al fuego: El desarrollo de productos de poliuretano de mejores prestaciones frente al fuego, como es el caso de núcleos de panel insulado fabricados en poliisocianurato o aquellos que se fabrican en lana de roca, garantizan una buena resistencia frente a incendios.
- Acabados resistentes a la corrosión: Los fabricantes de paneles aislantes han desarrollados acabados especiales con excelentes prestaciones frente a los agentes ambientales corrosivos. Existen diferentes niveles de protección para los paneles desde el más sencillo como una pintura en poliéster hasta pinturas de altas prestaciones en HSP200, HDX Granite o Prisma.
Por lo anterior, los revestimientos tanto de paredes como de cubiertas de los edificios con paneles insulados son en definitiva una excelente alternativa en combinación de las estructuras metálicas de acero para edificios en zonas afectadas frecuentemente por desastres naturales.
Conclusiones sobre desastres naturales y estructuras de acero
Si bien es cierto que el cambio climático trae como consecuencia ser golpeados en algunas áreas geográficas más frecuentemente por desastres naturales, las poblaciones de esas zonas experimentan un crecimiento en sus economías que demandan la construcción de edificios más grandes, más complejos y a la vez más seguros frente a las nuevas condicionantes climáticas.
Estamos viendo cómo las empresas de ingeniería y construcción, así como los fabricantes de materiales buscan soluciones constructivas más eficientes que vengan a sustituir las formas tradicionales de construir en esos países adaptándose a códigos constructivos mucho más exigentes y logrando hacerlo en menores tiempos y costos.
Existen muchos frentes abiertos de investigación sobre nuevos sistemas constructivos eficientes frente a dichos desastres naturales, empero, hoy en día son las estructuras metálicas las que ganan el terreno a las estructuras tradicionales de concreto y los paneles insulados en cubiertas y techos los que sobresalen como los productos y sistemas más eficientes para construir estos edificios frente a estas exigencias medioambientales.
