Escala de gravedad de daños en edificios : de la asignación directa a la contrastación estadística

To make the inspection and diagnosis of buildings is useful be able to quantify how far the existing deficiencies are serious or not, in order to facilitate the decision making and prioritize therapeutic interventions. In this context, the main objective of the thesis is to propose a gravity scale of damages in buildings and the subsequent validation. To this scale is required that there is low variability among technicians who use it, in order that assessments, conclusions and prioritizations are homogeneous regardless of the technician involved in the inspection of the building. To develop the proposed goal in the first place we study existing scales of general scope (Boufort, Douglas, Richter, Mohs, EVA, etc.) and in the field of construction. Subsequently we define the characteristics of the proposed scale and the way of application based on the direct assignment method, for assessing the gravity of constructive elements in buildings. Then is proposed a weighted calculation method based on the statistical distribution of the severity of existing damage, to determine the total degree of severity of the building. Finally, the scale and the proposed methodology have been applied to a real case of building, verifying that the used methods give consistent results. To validate the proposed scale and analyze its applicability a series of essays in which 33 images of building a population of 374 technical elements is performed, to allocate them a degree of gravity for each image according to generic definitions of the proposed scale, in order to analyze, among other things, if there is high or low variability among technicians. With the data collected is made statistical analysis, where different aspects are analyzed and relate, and mathematical techniques are used, such as descriptive statistics (arithmetic means, standard deviations, densities, frequencies, histograms, etc..), binary logistic regression and clustering. In particular, the techniques of clustering allow to determine what is the appropriate number of degrees to should have the scale to the operation thereof is optimal and the degree of variability among technicians is acceptable. In order to reduce the degree of variability between technicians produced by the direct assignment method is further proposed an alternative methodology for the specific case of façades that we call System of Evaluation of Façades (SEF). In the numerical part of this method, once obtained the different data of the façade from its graphical representation, the value of two proposed indicators that are measurable through variables is determined. On these indicators a series of calculations are made based on some mathematical expressions and methods that are proposed and justified, for determining the degree of severity of each zone of the façade with. To obtain some of the mathematical expressions some essays are made, as the survey to 5 experts in the issue of diagnosis of pathology of construction, in order to assess the indicator of probability of detachment in 197 images of specific zones of façades. The conclusions and proposals of this thesis have implications on the whole built park, since the scope of it is all kinds of building, regardless of aspects such as ownership (private or public), use (housing, sanitary, school, sports , etc.), or geographic location.Per realitzar la inspecció i diagnosi d'edificis és de gran utilitat el poder quantificar fins a quin punt les deficiències existents són greus o no, a fi de facilitar la presa de decisions i prioritzar les intervencions terapèutiques. En aquest marc, l'objectiu principal de la tesi és proposar una escala de gravetat de danys en edificis i la posterior validació de la mateixa. A aquesta escala se l'exigeix una baixa variabilitat entre els tècnics que la utilitzen, a fi que les valoracions, conclusions i prioritzacions siguin homogènies de forma independent del tècnic que intervingui en la inspecció de l'edifici. Per desenvolupar l'objectiu proposat, en primer lloc s'estudien escales existents d'àmbit general (Boufort, Douglas, Richter, Mohs, EVA, etc.) i en l'àmbit de construcció. Amb posterioritat es defineixen les característiques de l'escala proposada i la seva forma d'aplicació en base al mètode d'assignació directa, per valorar la gravetat d'elements constructius en edificis. A continuació es proposa un mètode ponderat de càlcul, basat en la distribució estadística de la gravetat dels danys existents, per determinar el grau de gravetat total de l'edifici. Finalment, l'escala i la metodologia proposada s'han aplicat a un cas real d'edifici, verificant que els mètodes utilitzats donen resultats coherents. Per a realitzar la validació de l'escala proposada i analitzar la seva aplicabilitat es realitzen una sèrie d'assajos en els quals es mostren 33 imatges d'elements constructius a una població de 374 tècnics, perquè els assignin un grau de gravetat a cada imatge segons les definicions genèriques de l'escala proposada, a fi d'analitzar, entre altres aspectes, si entre els tècnics hi ha alta o baixa variabilitat. Amb les dades recollides es realitza una anàlisi estadística, on s'analitzen i relacionen diversos aspectes i s'utilitzen tècniques matemàtiques, com ara estadística descriptiva (mitjanes aritmètiques, desviacions tipus, densitats, freqüències, histogrames, etc.), regressió logística binària i clustering. En particular, les tècniques de clustering permeten determinar quin és el nombre adequat de graus que ha de tenir l'escala perquè el funcionament de la mateixa sigui òptim i el grau de variabilitat entre tècnics acceptable. A fi de reduir el grau de variabilitat entre tècnics que es produeix pel mètode d'assignació directa es proposa a més una metodologia alternativa per al cas específic de façanes que anomenem Sistema d'Avaluació de Façanes (SEF). A la part numèrica d'aquest mètode, un cop obtingudes les diferents dades de la façana a partir de la seva representació gràfica, es determina el valor de dos indicadors que es proposen i que són mesurables mitjançant variables. Sobre aquests indicadors es realitzen una sèrie de càlculs en base a unes expressions matemàtiques i mètodes que es proposen i justifiquen, que permeten determinar el grau de gravetat de cada zona de la façana. Per a l'obtenció d'algunes de les expressions matemàtiques s'inclouen diversos assajos, com el realitzar enquesta a 5 experts en matèria de diagnosi de patologia de la construcció, a fi que valorin l'indicador probabilitat de despreniment en 197 imatges de zones concretes de façanes. Les conclusions i propostes d'aquesta tesi tenen repercussió sobre el conjunt del parc edificat, atès que l'abast de la mateixa és tot tipus d'edifici, independentment d'aspectes com: titularitat (privada o pública), ús (habitatges, sanitari, escolar, esportiu, etc.), o localització geogràfic

Diagnosi de parets de tàpia

La tàpia es pot definir com la tècnica de construcció de de murs de terra compactada, de gruixos de mínims de 60 cm, que s' utilitzava per fer les parets de carrega i façanes deIs edificis. Els edificis de tapia eren, habitualment, de planta baixa i una, dues i tres plantes pis havent també alguns de planta baixa i quatre plantes pis. La matèria amb les construccions de tapia és en general poc coneguda

Construcció d'edificis amb contenidors marítims. Exemple de reciclatge i sostenibilitat

Els contenidors marítims s’utilitzen a tot el món per al transport marítim i han estat usats durant més de 60 anys. N’hi ha milions, en força casos sense usar-se i inutilitzant importants superfícies dels ports. En aquest marc plantejat, des de fa anys que, seguint criteris de sostenibilitat, reciclatge i estalvi econòmic, s’estan utilitzant contenidors marítims per construir edificis permanents, més ràpid i més barat que els edificis tradicionals

Cost-benefit analysis of smart structures

Smart structure is defined as structure equipped with sensors (especially continuous and composed of fiber optic), so that it is able of transmitting data of interest about its state of health (deformations, cracks, oxidation, etc.). This technology can facilitate the preventive maintenance of buildings and the management of their structural health. Therefore, a necessary aspect of interest to analyze in order to know if the technology is applicable or not, is to evaluate its profitability. Thus, the objective of this paper is to perform a cost-benefit analysis of smart structures, studying on the one hand which is the initial cost increase involved in the implementation of the proposal, and on the other hand to evaluate which is the saving of money to over the time that this application represents, what allows to establish the point of return on investment (ROI), and from which moment it is possible to expect net benefitsPeer ReviewedPostprint (published version

Reciclatge i sostenibilitat. Reutilització de naus industrials buides al districte Neàpolis de Vilanova i la Geltrú

Proposta de reutilitzar naus industrials que estan buides i fer-les servir per part de professionals del sector creatiu i innovador esmentat. La proposta de reutilitzar naus buides per a diversos usos ja s’ha aplicat a diferents llocs a Catalunya, com a Barcelona (22@) o de manera temporal a Igualada amb el rec. Arreu d’Europa també hi ha exemples de reutilització d’edificis buits, com ara a Aarhus (Dinamarca), Bari (Itàlia), Chemnitz (Alemanya) o Vaslui (Romania), entre d’altres

Análisis coste-beneficio de las estructuras inteligentes

Definimos estructura inteligente como aquella estructura dotada de unos sensores (en especial continuos y de fibra óptica), de manera que es capaz de transmitir datos de interés sobre su estado de salud (deformaciones, fisuraciones, oxidaciones, etc.). Esta tecnología puede facilitar el mantenimiento preventivo de los edificios y la gestión de su salud estructural. Por ello, un aspecto de interés necesario a analizar para saber si la tecnología es aplicable o no, es evaluar su rentabilidad. Así, el objeto de este artículo es realizar un análisis coste-beneficio de las estructuras inteligentes, estudiando por un lado cuál es el incremento de coste inicial que supone la implementación de la propuesta, y por otro lado evaluar cuál es el ahorro de dinero a lo largo del tiempo que supone la aplicación de la misma, lo que permite establecer el periodo de retorno de la inversión inicial, y a partir de qué momento sepueden esperar beneficios netos.Peer ReviewedPostprint (published version

Análisis coste-beneficio de las estructuras inteligentes

Definimos estructura inteligente como aquella estructura dotada de unos sensores (en especial continuos y de fibra óptica), de manera que es capaz de transmitir datos de interés sobre su estado de salud (deformaciones, fisuraciones, oxidaciones, etc.). Esta tecnología puede facilitar el mantenimiento preventivo de los edificios y la gestión de su salud estructural. Por ello, un aspecto de interés necesario a analizar para saber si la tecnología es aplicable o no, es evaluar su rentabilidad. Así, el objeto de este artículo es realizar un análisis coste-beneficio de las estructuras inteligentes, estudiando por un lado cuál es el incremento de coste inicial que supone la implementación de la propuesta, y por otro lado evaluar cuál es el ahorro de dinero a lo largo del tiempo que supone la aplicación de la misma, lo que permite establecer el periodo de retorno de la inversión inicial, y a partir de qué momento se pueden esperar beneficios netos.Peer ReviewedPostprint (published version

Concepte integrat, eficient i sostenible de les ciutats: les smart cities

Històricament, les ciutats s'han adaptat als successius canvis en l'entorn. La ciutat medieval enderroca les seves muralles per donar pas a la ciutat industrial; la ciutat industrial soluciona les seves crisis de creixement per mitjà de la disciplina urbanística… així successivament. Les ciutats evolucionen en una progressió continua en la qual les crisis se superen amb solucions que, alhora, tornen a generar noves problemàtiques i conflictes. Aquesta vegada, les ciutats s'han de transformar altre cop per respondre a un context radicalment nou en el qual el procés d'urbanització engrandeix els reptes de les ciutats i, en paral·lel, la irrupció de la revolució digital els fa diferents dels que hi havia hagut fins ara (Center for Cities, 2014)

Methodology for calculating the severity index of buildings

In the context of the existing buildings, in recent years the concept of maintenance has changed from corrective maintenance to preventive maintenance, which is based in part on periodic inspections. There is ample evidence that preventive maintenance is more efficient than corrective maintenance, since severe deteriorations that may represent danger to people are avoided, and also money is saved. To make periodic inspections of the buildings is useful to quantify the extent to which deteriorations are severe or not, in order to facilitate decision making and prioritise therapeutic interventions. To this purpose, many scales have been used and are used to assess the degree of severity of the deteriorations in constructive elements. But it is important to say that there is no common consensus and these scales are different between them according to the study to which they belong. Thus, the main goal of this article is to propose a methodology for calculating the degree of severity of damages in buildings, which is of widespread use. This calculation method, based on one hand in a distribution of values and on the other hand in a single value (scalar), lets to calculate the severity index of systems and of the entire building, and it is easy to use and flexible.Objectius de Desenvolupament Sostenible::11 - Ciutats i Comunitats SosteniblesPostprint (published version

Les estructures intel·ligents

Quan es pensa en un element constructiu de formigó armat, clarament s’associa a un ésser inanimat, de la mateixa manera que una pedra també s’associa a un ésser inanimat. Però, i si fos possible dotar a aquest element de formigó armat, a aquest ésser inanimat, d’un sistema nerviós que li permetés transmetre dades sobre el seu estat de salut (fissuracions, deformacions, humitats, carbonatació, oxidació, etc)? I si això fos possible realitzar-lo amb tota l’estructura d’un edifici? Clarament aportaria importants beneficis, en facilitar significativament el manteniment dels edificis i detectar precoçment les patologies existents. Això que sona en certa manera a ciència ficció, no ho és en absolut; tal com expliquem en aquest article, existeix tecnologia per dur-ho a terme