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Ingeniería para afrontar catástrofes naturales

La ingeniería se enfrenta al reto de diseñar estructuras y materiales resistentes a los efectos de los desastres naturales. Crédito: John Middelkoop.

ISABEL RUBIO | Tungsteno

Los desastres naturales provocaron en 2018 más de 10.000 muertes en el mundo. El paso del huracán Katrina por Estados Unidos en 2005, el terremoto de Haití de 2010 o el tsunami que asoló Japón en 2011, son solo algunas de las peores catástrofes del siglo XXI. Además del coste humano, restan a la economía mundial aproximadamente 520.000 millones de dólares cada año, según la ONU. Conseguir que las viviendas y edificios resistan a estos siniestros es hoy en día todo un desafío. Por ello, ingenieros de todo el mundo diseñan construcciones y materiales capaces de hacer frente a todo tipo de desastres naturales.

Existen diferentes proyectos que persiguen dotar a los edificios de una mayor robustez y seguridad. Por ejemplo, un equipo de investigación de la Universidad Politécnica de Valencia ha desarrollado el primer edificio en España a prueba de ataques terroristas, explosiones o desastres naturales. En este caso, se propone un método nuevo de diseño de las columnas de esquina que redistribuyen la carga excesiva que podría padecer un edificio en estas situaciones extremas. También hay diferentes competiciones para incentivar el desarrollo de soluciones, como el Resilient Homes Challenge, que busca los proyectos arquitectónicos más sostenibles para la reconstrucción de viviendas en zonas devastadas por accidentes naturales como los siguientes:

Huracanes

La temporada de huracanes en el Atlántico está a la vuelta de la esquina. Estas tormentas tropicales con vientos superiores a los 119 kilómetros por hora golpean sobre todo a Estados Unidos, según el Centro de Investigación sobre la Epidemiología de los Desastres (CRED). Existen diferentes edificios en el mundo que han sido diseñados para hacer frente a este tipo de catástrofes, como el Pérez Art Museum, en Miami. Ideado por la firma suiza Hezog & de Meuron, este centro tiene sus piezas de arte protegidas y cuenta con unas de las ventanas más grandes en el mundo para resistir los impactos de los fuertes vientos.

En los últimos años también se han creado materiales que sirven para fortificar los edificios contra estos fenómenos naturales. Como el vidrio flexible, 200 veces más fuerte que un cristal estándar, creado por investigadores de la Universidad McGill (Canadá). Este material absorbe mejor los impactos y se dobla ligeramente en vez de romperse. También puede resultar útil el concreto de ultra-alto desempeño (UHPC), que cuenta con mucha mayor durabilidad que los hormigones tradicionales.

 

Propuestas como la Tidal House, buscan dar soluciones capaces de resistir las duras condiciones climatológicas. Crédito: Terry & Terry Architecture.

Terremotos

Cada año son percibidos por la población más de 100.000 temblores en alguna parte del mundo. Algunos de ellos tienen efectos devastadores en las construcciones. Y, al igual que con los huracanes, han surgido nuevos materiales para evitarlo. Por ejemplo en Taiwan, una zona sísmica que precisa medidas especiales para la construcción, investigadores han desarrollado un nuevo tipo de hormigón armado que, al ser hasta dos veces más resistente que el tradicional, permite duplicar la altura de los edificios. Solo Japón cuenta con una tecnología similar, según la Agencia Central de Noticias taiwanesa.

También hay proyectos liderados por estudiantes, como el que ha ganado un concurso internacional organizado por el Instituto de Investigación de Ingeniería Sísmica (EERI). Sus autores, alumnos dominicanos, han diseñado un edificio de 19 plantas en Vancouver (Canadá) que debe resistir a un posible futuro terremoto provocado por la falla submarina de Cascadia.

Incendios

El uso de materiales resistentes al fuego en construcción puede salvar vidas y evitar su propagación. Por ejemplo el cartón yeso, el estuco, los ladrillos, el hormigón o el vidrio resistente al fuego. Otra solución son las cortinas cortafuegos, presentes por ejemplo en museos estatales como El Prado. Además de evitar la propagación del fuego, son capaces de desplegarse de forma autónoma o recopilar diferentes parámetros.

En los últimos años también se han desarrollado sistemas tecnológicos que permiten alertar del peligro de incendio incluso antes de que este se haya activado. Se trata de cámaras con sensores térmicos que identifican las variaciones de temperatura y sirven para una detección temprana de incendios. Unos dispositivos que pueden resultar útiles, por ejemplo, en almacenes de empresas.

La Elevating House es una casa con un sistema que permite elevarse en caso de que haya inundaciones. Crédito: Larkfleet Group.

Inundaciones

Las inundaciones son la catástrofe natural que mayor daños genera en España. Según el Consorcio de Compensación de Seguros y el Instituto Geológico y Minero español, los daños que ocasionan se estiman en una media de 800 millones de euros anuales. Un grupo de investigadores de Malasia cree haber dado con una posible solución: paredes de cultivo llenas de turba de coco. Esta especie de muro de plantas, según sostienen, podría absorber el agua de las lluvias y, de esta forma, mitigar las crecidas repentinas.

También se experimenta con viviendas capaces de elevarse sobre el terreno cuando se prevé riesgo de inundación. Es el caso de la Elevating House, diseñada por Larkfleet Group, que puede levantarse un metro y medio sobre el nivel del suelo. Y también hay quienes trabajan en la construcción de edificios flotantes. Por ejemplo, el estudio estadounidense Terry & Terry Architecture ha diseñado una vivienda que ajusta su altura y se adapta a las condiciones meteorológicas o de la marea. Estas casas pueden resultar muy útiles para evitar que riadas, torrentes y corrientes de agua arrasen con todo lo que hay a su alrededor. En 2060 más de 1.000 millones de personas en todo el mundo vivirán en ciudades con riesgo de sufrir inundaciones, según un estudio de la organización Christian Aid. Por ello, es importante seguir buscando soluciones para hacer frente de forma 100% efectiva tanto a inundaciones como a todo tipo de desastres naturales.

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Tungsteno es un laboratorio periodístico que explora la esencia de la innovación. Ideado por Materia Publicaciones Científicas para el blog de Sacyr.

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