Patrimonio

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Patrimonio Histórico: Monitorización estructural de la Iglesia de San Salvador. Leganes. Madrid.

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Alcanzar los más de 15 metros de altura en la nave central pasa por disponer de un equipo de elevación adecuado. 

Durante el pasado mes de Diciembre de 2016 hemos realizado una completa monitorización estructural en varios puntos críticos de la conocida Iglesia de San Salvador en Leganes. Madrid.

Contando con la dirección técnica del Arquitecto José Santos Torres, el equipo de instaladores fijó mas de 20 sensores de medida (fisurometros, inclinometros, etc.) a lo largo de diferentes puntos definidos por el Arquitecto en el interior de la Iglesia. (Nave Central, Torre, Cúpula, etc).

En este tipo de monitorización  de Patrimonio Histórico, los aspectos más importantes a tener en cuenta se resumen en 4 puntos:

(1/4). Minimizar impacto visual.

La Iglesia de San Salvador es un templo muy visitado y querido por los feligreses de Leganes, se trata de un tempo repleto de notables Retablos e Imágenes religiosas y localizada en el centro urbano de Leganes. Por todo ello, era necesario conseguir que el impacto visual de los sensores y el cableado fuese el menor posible.

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Minimizar el impacto de la instalación de sensores y cableado es una labor necesaria para que el sistema de monitorización pase desapercibido en un segundo plano.

Es en los pequeños detalles durante la instalación (evitar colores llamativas, fijar bien el cableado evitando catenarias inútiles, buscar esquinas para paso de cable, etc.) es donde se consiguen los mejores resultados en este aspecto.  Podemos decir que contando con el apoyo y supervisión de los técnicos desplazados del sistema de monitorización empleado (kBuilding), el resultado ha sido optimo.

(2/4). Minimizar tiempos de instalación.

La instalación  de los sensores se realizo durante las fiestas navideñas donde la Iglesia tiene una amplia agenda de actos religiosos. Los trabajos se diseñaron de manera que la instalación se realizase con rapidez. Para ello, todos los equipos y sensores se llevaron montados, ajustados y chequeados desde la oficina técnica (Pruebas FAT, SAT, SIT), además la minimización en el cableado (apenas 100 m.) en toda la instalación hace que en 12 horas de trabajo todo el sistema estuviese instalado y funcionando.

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Durante los trabajos de instalación de sensores y equipos fue necesario sincronizar las tareas con intervalos donde en la Iglesia se realizaban cultos acordes al periodo navideño.

(3/4). Cumplir plazos

Para la ejecución de los trabajos fue necesario coordinar los trabajos con una empresa auxiliar responsable de liberar el espacio en el interior de la Iglesia (mover bancos), colocar un suelo de madera protector  y manejar con precisión una plataforma elevadora telescópica imprescindible para alcanzar los más de 15 metros de altura en la nave central. Cumplir plazos dentro del cronograma de  montaje previsto, es permitir que los bancos puedan volver a su ubicación y que la Iglesia pueda funcionar con normalidad.

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Para la entrada de la plataforma elevadora de oruga en el interior de la Iglesia es imprescindible proteger el suelo. Las características de esta máquina (tamaño, peso, rangos de distancias) la hacen imprescindible para este tipo de montajes interiores. 

(4/4) Viabilidad económica. Optimizar costes

Siempre es necesario tener presente el coste de una monitorización para hacerlo compatible con el resto de requisitos del proyecto. Entendemos la monitorización como una herramienta de ‘mínimos’ que garantice tener controlada la estructura de una manera optima y rentable para todas las partes.

El enfoque basado en optimización de costes es el necesario para poder abordar proyectos de este tipo donde la necesidad del sistema es evidente pero donde también los recursos económicos disponibles (presupuesto) son muy limitados.

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BIM y Monitorización estructural

Logo de BIM y SHM

En la última edición de BIMEXPO (Madrid Octubre 2016) coincidiendo con la feria CONSTRUTEC, se evidencio la cada vez mayor importancia de esta metodología de trabajo colaborativo para la creación y gestión de un proyecto de construcción.

El principal objetivo del BIM (Building Information Modeling) es centralizar toda la información del proyecto en un modelo de información digital creado por todos los agentes involucrados.  Esto supone una evolución de los sistemas tradicionales basados en planos e informes ya que incorpora información geométrica (3D), tiempos (4D) y costes (5D) así como información sobre sostenibilidad y eficiencia energética.

El uso del BIM va más allá de la fase de diseño, abarcando la ejecución del proyecto y extendiéndose a lo largo del ciclo de vida del edificio permitiendo así la gestión del mismo y reduciendo los costes de operación.

Es en este uso, una vez finalizado la ejecución del proyecto, donde la monitorización estructural, ambiental y/o energética del edificio, aportan valiosa información a la hora de optimizar los costes de explotación y mantenimiento del edificio, monumento, etc.

Actualmente, empiezan a aparecer las primeras colaboraciones entre empresas con productos complementarios entre si; por un lado empresas con plataformas de gestión integral basadas en BIM, que actúan como gestores documentales del edificio, y por otro, empresas que generan datos e informes vinculados al edificio, que encuentran en la plataforma de gestión documental basada en BIM la herramienta perfecta para clasificar esa información vinculada a las partes del edificio.

Como caso real de este tipo de colaboraciones BIM & SHM tenemos el proceso de integración realizado por los siguientes productos:

PetroBIM es una novedosa herramienta BIM capaz de integrar online y de forma visual toda la información disponible de un bien cultural, haciendo que todo tipo de proyectos de restauración, estrategias de conservación preventiva, gestión y divulgación puedan convertirse en un modelo-maqueta virtual que permita navegar, desplazarse e interactuar con él, crear secciones virtuales, generar filtros para consultar gráficas, emitir búsquedas instantáneas de información, etc.

Pantalla de Visualización de la Plataforma PetroBIM. La incorporación de datos obtenidos de la Plataforma kBuilding, permite disponer de datos de monitorización de manera integrada con otra información del monumento (ensayos, informes, etc.).

kBuilding, es una innovadora herramienta SHM orientada a ingenierías estructurales, estudios de arquitectura, empresas de construcción, servicios técnicos de ayuntamientos, etc. que facilita realizar la monitorización de estructuras, parámetros ambientales y energéticos en tiempo real custodiando, gestionando y visualizando toda la información en un servicio web capaz de gestionar los datos capturados por la red sensorial.

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La captura de datos estructurales/ambientales en monumentos históricos es fundamental para un mantenimiento adecuado. Así mismo, la consulta de datos de manera centralizada y organizada, optimiza los recursos. En la foto, interior de la Iglesia Prerrománica de San Miguel de Lillo. Oviedo. Asturias.

El modelo de colaboración establecido entre ambas empresas permite que el servidor  de kBuilding responda a las peticiones realizadas por la herramienta PetroBIM cuando uno de sus usuarios desea conocer datos de alguno de los sensores instalados en el monumento monitorizado. Todos los sensores instalados aparecen localizados con precisión sobre el monumento y esto permite a los técnicos aglutinar toda la información de manera colaborativa optimizando los estudios, ensayos, informes y trabajos realizados en el monumento a lo largo del tiempo.

Resumiendo, este tipo de soluciones colaborativas entre empresas, garantiza que los datos capturados perduren a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto/estudio, evitando duplicidades y en muchos casos evitar estudios e información duplicada motivada por falta de organización y colaboración.

Sin duda la tecnología BIM ha aparecido para quedarse y en los próximos meses surgirán más iniciativas de este tipo, todo un avance para el sector de la construcción y  conservación del patrimonio.

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Cómo monitorizar remotamente el desplome de un muro en una Ermita

Como punto de partida de este proyecto básico de monitorización estructural, empiezo por introducir el monumento a monitorizar, en este caso se trata de la Ermita de Santa María la Antigua, también conocida como Ermita de Nuestra Señora de la Antigua o Ermita del Cementerio de Carabanchel. Se trata de un templo católico situado en Carabanchel  (Madrid) y cuyo origen se remonta al siglo XIII. Construido con un estilo románico-mudéjar, entre los años 2000 y 2002 recibió una importa rehabilitación a cargo del arquitecto Pedro Iglesias.

Como se aprecia en las imágenes, sus muros son de mampostería con verdugadas de ladrillo.

Exterior de la Emita de Santa María la Antigua. Carabanchel.

 

Hay que destacar la portada de ladrillo con tres arcos rehundidos enmarcados en un alfiz. Precisamente, en esa imagen se aprecia el fuerte desplome que presenta el muro hacia el exterior. El contrafuerte existente busca limitar ese movimiento si bien en los últimos años desde la rehabilitación del año 2003 han aparecido importantes grietas en el interior.

Muro exterior que presenta un fuerte desplome.

Esta situación, está actualmente bajo la supervisión técnica del Arquitecto José Santos Torres, quien desde un primer momento tuvo claro la conveniencia de monitorizar en continuo este movimiento de desplome de manera que se pudiese apreciar las tendencias del movimiento y así poder tomar las medidas de protección necesarias en en el supuesto de exceder determinados valores límite.

José Santos Torres, opto por instalar el kit básico de motorización ofrecido por el sistema kBuilding, este kit consta de dos sensores de desplazamiento(detectan movimiento de grietas), un clinómetro biaxial (detectan inclinaciones en dos ejes) y finalmente una sonda de temperatura y humedad ambiente.

Aspecto del kit básico kBuilding
Aspecto del kit básico kBuilding presentado en maletín con ruedas para fácil transporte.

La instalación del sistema se realizo con facilidad mediante el uso de una escalera plegable

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Instalación mediante escalera plegable del concentrador de señal sobre el muro exterior.

El uso para las conexiones eléctricas de conectores rápidos hace que el tiempo de instalación sea breve (apenas una hora) ya que únicamente es necesario la fijación mecánica de los equipos y los sensores.

Gracias al sistema de conexionado rápido de los sensores, todo el sistema de monitorización se instalo en apenas 1 hora.

En primer lugar se instaló el concentrador de señal a una altura del suelo aproximada de 3.5 m. Suficiente para evitar que sea fácilmente manipulado ya que en el interior del templo se celebra puntualmente culto religioso.

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Aspecto final de la instalación de kBuilding.- Kit Básico

Como se aprecia en la imagen, se opto por la instalación del clinómetro biaxial (a la derecha de la imagen) que registra el desplome en los dos ejes del muro. Uno de los ejes es paralelo al muro y el otro perpendicular al mismo.

En la pared perpendicular al muro, se instala un sensor de desplazamiento en una grieta profunda que aparece ligada al desplome del muro. La medida de está variable en combinación con el clinómetro se considera suficiente para asegurar el movimiento de desplome del muro. También se ha instalado una sonda de temperatura y humedad para poder relacionar posibles movimientos con determinadas condiciones termohigrométricas en el interior del templo.

El sistema de monitorización estará instalado durante varios meses según el criterio del Arquitecto José Santos Torres.

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Página inicial de acceso al sistema kBuilding.

El acceso a la información registrada se consigue mediante el acceso vía web al sistema kBuilding donde los datos son acumulados a lo largo del tiempo para su posterior visualización en gráficas, tablas, etc.