Proyecto REBIRTH: Innovación para evaluar y rehabilitar forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo

Ha comenzado el proyecto de I+D REBIRTH, en el cual se investiga para desarrollar una metodología para la evaluación y rehabilitación inteligente de los forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo, que tienen una gran presencia en España tanto en edificios de particulares como en el patrimonio histórico.

El pasado mes de septiembre ha comenzado el proyecto de I+D REBIRTH (Evaluación y rehabilitación inteligente de forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo de edificios históricos).

A este proyecto, de tres años de duración y con la referencia PID2021-128152NB-I00, se le ha concedido una de las ayudas de 2021 a «PROYECTOS DE GENERACIÓN DE CONOCIMIENTO» en el marco del Programa Estatal para Impulsar la Investigación Científico-Técnica y su Transferencia, del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023. En concreto, la ayuda asciende a 152.460 €, además de un contrato predoctoral.

REBIRTH es financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación,y cofinanciado por fondos europeos FEDER dentro del Programa Operativo Plurirregional 2021-2027. Está liderado por el Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH) de la Universitat Politècnica de València (UPV), y en él participan también el Instituto Tecnológico Metalmecánico, Mueble, Madera, Embalaje y Afines (AIDIMME) y la Johns Hopkins University.

En el caso de AIDIMME, REBIRTH está también cofinanciado por la Generalitat Valenciana mediante el programa Planes de Mejora de la Actividad y Capacidad de I+D Fondos GVA para el ejercicio 2022, que es impulsado por el IVACE (Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial).

El objetivo principal del proyecto consiste en desarrollar una metodología para la evaluación y rehabilitación inteligente de los forjados históricos de viguetas de madera y revoltones de ladrillo para:

1) preservar el patrimonio;

2) reducir los impactos ambientales, económicos, sociales y culturales asociados a la construcción de edificios;

3) promover la economía circular.

La conservación del patrimonio construido es una tarea de suma importancia y constituye un enorme reto, pues requiere adaptar edificios existentes a los requisitos de la normativa actual (Código Técnico de la Edificación, en España), cuando muchas veces se construyeron antes de que existiera la normativa. En numerosos edificios históricos, así como en inmuebles de particulares, puede encontrarse el sistema constructivo de forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo.

Vista de un forjado de viguetas de madera y revoltón de ladrillo en una vivienda unifamiliar de la Safor. 

Así pues, el proyecto contribuye a la conservación del patrimonio cultural y a una construcción más sostenible en consonancia con el cumplimiento de los siguientes objetivos de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas:

  • Objetivo 11. Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles.
  • Objetivo 12. Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles y objetivo.
  • Objetivo 13. Acción por el clima.

Necesidad y alcance del proyecto

La población mundial actual es de 7.700 millones de personas y se prevé que alcance los 8.500 millones en 2030, y los 9.700 millones en 2050. Un importante porcentaje de esta población vive o vivirá en ciudades (55% actualmente, y se prevé que un 68% en 2050), lo que hace que el crecimiento urbano y el acceso a la vivienda constituyan dos importantes desafíos para la sostenibilidad mundial.

Existen varias opciones que pueden proporcionar las viviendas requeridas como:

  1. La construcción de nuevas viviendas en terrenos rurales transformados en terreno urbano.
  2. La construcción de nuevas viviendas en parcelas existentes en las ciudades.
  3. La rehabilitación de las viviendas existentes.

Cuando resulta posible, la rehabilitación es mejor que la construcción de nuevos edificios si se tienen en cuenta aspectos sociales, medioambientales y culturales, porque:

  • Requiere más mano de obra y menos materiales  que la obra nueva.
  • Por lo general, tiene un impacto ambiental menor.
  • Favorece la conservación de profesiones tradicionales (carpinteros especializados, marmolistas, herreros, etc.).
  • Puede ser incluso más económica que la construcción de nueva planta, si se considera el ciclo de vida completo  de un edificio.

Algunos datos adicionales apoyan la particular importancia de la rehabilitación en España:

  1. En 2020, la rehabilitación de edificios representó el 27,3% de toda la actividad del sector de la construcción, incluyendo obra civil.
  2. El Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, financiado por la Unión Europea, dedicará 6.820 millones de €uros a un programa específico llamado “Rehabilitación y regeneración urbana”, que creará 188.300 empleos directos y rehabilitará 1,2 millones de viviendas hasta 2020, con una contribución esperada al PIB de 13.500 millones de €uros.
La rehabilitación de edificios públicos y privados, junto con la descarbonización y la lucha contra la pobreza energética, son las áreas prioritarias de la estrategia europea “Renovation Wave”. Fuente: Comisión Europea.

Con todo, la rehabilitación de edificios antiguos o históricos constituye un importante y complejo desafío, porque requiere adaptar a los códigos técnicos actuales edificios que fueron construidos cuando los códigos no existían. Además, a menudo los sistemas estructurales usados en el pasado no están bien documentados, y se necesitan todavía amplias investigaciones para caracterizarlos de forma fiable.

Por todo ello, existe la necesidad de desarrollar una metodología que permita su evaluación y rehabilitación inteligente. Este proyecto presta atención especial a los forjados de viguetas de madera y revoltones de ladrillo, pues en España son un sistema estructural muy usado tanto en edificios antiguos de particulares como en el patrimonio histórico. Con todo, gran parte de los conocimientos adquiridos con el proyecto no son específicos y serán beneficiosos para cualquier edificio con estructura antigua de madera e incluso para los edificios con estructura de madera de nueva construcción, que cada vez son más abundantes en Europa y en el resto del mundo, por el uso de materiales como la madera contralaminada (CLT).

Vista parcial de un forjado de viguetas de madera y revoltón de ladrillo en un inmueble del patrimonio histórico valenciano. Fuente: AIDIMME.
Vista parcial de un forjado de viguetas y rollizos de madera y revoltón de ladrillo en un inmueble del patrimonio histórico valenciano. Fuente: AIDIMME.

Objetivos del proyecto

Para conseguir el objetivo general del proyecto, serán necesarios trabajos experimentales y numéricos para comprender mejor, evaluar y rehabilitar edificios de madera antigua a temperatura ambiente y bajo la acción del fuego, que es una de las principales amenazas para este tipo de estructuras.

En concreto, deben conseguirse los siguientes objetivos específicos:

  1. Caracterizar la respuesta mecánica, tanto a temperatura ambiente como bajo la acción del fuego, de las viguetas de edificios históricos mediante un enfoque probabilístico.
  2. Desarrollar un enfoque centrado en las prestaciones para la evaluación y refuerzo sostenible de los forjados con  viguetas de madera y forjados de revoltones frente a incendios.
  3. Desarrollar una metodología para la monitorización de forjados históricos de madera incluyendo las cargas mecánicas y los ataques bióticos (termitas, carcoma, hongos de pudrición, etc.) para evaluar su seguridad en tiempo real y prevenir posibles degradaciones.
Modelo numérico reflejando las temperaturas en el interior de un forjado con viguetas de madera y revoltones de ladrillo calentado con la curva de fuego ISO 834 en diferentes instantes de tiempo. Fuente: Garcia-Castillo E, Paya-Zaforteza I, Hospitaler Pérez A. Analysis of the fire resistance of timber jack arch flooring systems used in historical buildings. Engineering Structures (243)1 – 20, 2021.

Equipo investigador del proyecto

UPV-ICITECH:  Ignacio Payá (Investigador principal del proyecto), Antonio Hospitaler, Pedro Calderón y Ester García-Castillo.

AIDIMME: Miguel Ángel Abián (Investigador principal en el Instituto Tecnológico)



Para más información contacte con AIDIMME.

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