Nº 181 • Septiembre de 2005Directivos Construcción • 58

Autor: AGUINAGA GARCÍA, Mauro.(mauroaguinaga@mail.com)

Título: La construcción con sensoresintegrados promete ahorros detiempo y dinero.

Fuente: Directivos Construcción nº 181pág. 58. Septiembre 2005.

Resumen: La construcción con sensoreses ya una realidad en un mundo con constan-tes cambios, y en el que la construcción no ibaa ser menos. Estos pequeños chips ya vivendentro de los materiales que se emplean enlas autopistas, puentes y edificios. En este úl-timo caso un ejemplo de ello es el Centro deVisitantes del Capitolio norteamericano. En él,los ingenieros utilizan esos pequelos chips pa-ra conocer determinadas tensiones que pue-de tener el edificio como consecuencia de laclimatología, y los efectos que ésta tiene so-bre la construcción. El resultado de las inves-tigaciones les están ayudando a determinarqué partes del edifico deben ser reforzadas.No obstante, es en su aplicación a la obra ci-vil donde esta tecnología está más avanzada.

Descriptores: Materiales/Internet.

CONSTRUIR EN LA RED La construcción consensores integradospromete ahorrosde tiempo y dineroUn nuevo movimiento se está produciendo en el sector de laconstrucción. Los científicos de Estados Unidos están empezando aaplicar nuevas técnicas con los materiales de construcción.Concretamente con el cemento están aplicando sensores integradosque, a su vez, se está ensayando de forma experimental en laconstrucción de obras civiles. Si la experiencia es positiva, suaplicación se extenderá a las comunicaciones inalámbricas.

El cemento puede revelar secretos ocul-tos de la construcción. Un nuevo movi-miento se está produciendo en el sectoren Estados Unidos, al tiempo que se co-mienzan a comprobar los beneficios deconstruir con sensores integrados en elcemento. Desde las mejoras para el pro-ceso hasta los beneficios que puede apor-tar en cuanto a habitabilidad, comunica-ciones, domótica, etc. De momento, enuna primera aplicación, se comienza aprobar en obra civil. Si acaban demos-trándose efectivos, estos diminutos apa-ratos acabarán ofreciendo ventajas no só-lo en términos de construcción, sinotambién en cuanto a comunicaciones ina-lámbricas, el tan ansiado Internet, en to-dos los rincones.

Los ingenieros, frustrados por tener queimaginar, medir o emplear la experienciapara conocer el comportamiento de lasmezclas han visto con buenos ojos la ini-ciativa de científicos y especialistas en tec-nología inalámbrica que les permitiránconocer qué pasa dentro de sus obras.

La construcción con sensores es ya unarealidad en un mundo con constantescambios en todos los terrenos, y el de laconstrucción no iba a ser menos. Estospequeños chips ya viven dentro de auto-pistas, puentes y edificios.

Y no sólo los ingenieros se están benefi-ciando de la nueva tecnología: los con-tratistas emplean la nueva fórmula paraverificar el estado de la construcción ymejorar la eficiencia en el mantenimien-to de los edificios. Los sensores puedenser utilizados para acelerar el proceso deconstrucción, ya que permiten conocerde forma instantánea la situación del pro-ceso de cura del cemento.

Uno de los edificios en los que ya estáninstalados los pequeños dispositivos es elCentro de Visitantes del Capitolio norte-americano. Los ingenieros los utilizan pa-ra conocer determinadas tensiones quepueden venir marcadas por la climatolo-gía, y los efectos que tienen sobre la cons-trucción. El resultado de las investigacio-

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nes les están ayudando a determinar quépartes del edifico deben ser reforzadas.

Entre los beneficios se puede contar tam-bién con los datos que ofrecen los sen-sores en zonas de difícil acceso, su com-posición en red permite tener una visiónde conjunto de qué ocurre en un edifi-cio u obra civil.

LA INVESTIGACIÓN, EN LA

UNIVERSIDAD

Esta nueva tecnología está interesandoenormemente en el mundo universita-rio. Investigadores académicos de diver-sas partes de Estados Unidos están com-partiendo sus resultados para mejoraresta nueva técnica. En la Universidad deWest Virginia (www.wvu.edu), el pro-fesor Samir N. Shoukry, especializado,por un lado, en mecánica y tecnologíaaerospacial, y en ingeniería civil y me-dioambiental, por otro, lidera a un gru-po de investigadores que lleva décadastrabajando en esta materia. Sus avancesvan, tanto por el camino del diseño y lastécnicas de construcción de los propioschips en edificios, como hacia el objeti-vo de recoger esos datos de forma efi-ciente y productiva. Los sensores y su ins-trumentación existen, pero hay que sermuy cuidadoso en su utilización.

La ubicación de los sensores es, paraShoukry, un asunto fundamental. Estoschips, ya sean inalámbricos o conectadosmediante cable, deben evitar ofrecer da-tos inconexos que no sirvan para nadaen su conjunto. “Una vez estén instala-dos los sensores, y sea volcado el cementosobre ellos, ya no hay nada que hacerpara corregir errores”, asegura. La bue-na planificación de la ubicación de éstoses una tarea fundamental.

A pesar de las advertencias, Shoukry con-sidera que la construcción con sensoresno es sólo una promesa, sino una nece-sidad. Su último proyecto es un puentede 330 metros de largo en las cercaníasde su universidad. Está cargado con 850sensores que monitorizan y envían todoslos datos a través de Internet acerca de

tensiones, peso soportado y situación enfunción de la climatología.

Los costes pueden ser un problema a lahora de instalar la nueva tecnología: “pa-ra que las inversiones se concreten de-bería haber una iniciativa nacional, es unseguro de vida de nuestras infraestruc-turas”, argumenta el profesor.

Otros investigadores se han sumado alproyecto, aportando estudios acerca delestado de la durabilidad del cemento ytécnicas de parcheado, todo ello me-diante datos recibidos a través de la Redy analizados por un ordenador. DanielCusson, estudioso del Instituto para la In-vestigación en Construcción de Canadá,con sede en Ottawa, lleva años acumu-lando datos acerca de la construcción ci-vil. Su objetivo fundamental es evaluar,mediante sensores, materiales y técnicasa lo largo del tiempo, además de formasde reparación. “Estamos interesados enel uso de sensores por la información quenos traen, mediante Internet, acerca delcomportamiento de las estructuras. Es-peramos que el uso de esta tecnologíase extienda de tal forma que algún díapodamos conocer en tiempo real el es-tado de seguridad de edificios, puentes,etc.”, afirma.

El investigador espera que después de di-versos proyectos, propietarios y contra-

En la Universidad de West Virginia llevan décadas trabajando en el diseño y las técnicas de construcciónde los propios chips en edificios.

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tistas, se den cuenta de los beneficios,tanto a largo plazo, como en el momentode la construcción. Su esperanza resideen que la proliferación de su uso con-vierta los sensores en más accesibles y fi-nalmente se convierta en la forma máscorriente de construir.

Los costes de la nueva tecnología puederepresentar alrededor de un uno por cien-to del total. Considerando los niveles deseguridad que ofrece, parece más quejustificada su utilización.

Las pruebas de Cusson sobre un puenteofrecen información en tiempo real acer-ca de datos fundamentales de la estruc-tura, así como su nivel de deterioro. Esospequeños objetos envían información de-tallada acerca de cómo funcionan deter-minadas técnicas de construcción y re-paración.

SENSORES EN LA AUTOPISTA

Como se ha dicho, la obra civil es la másavanzada en cuanto a la puesta en mar-cha de esta tecnología. La compañía FluorCorp., de California, viene aplicándolaen la construcción de autopistas. “Tra-bajar con sensores puede aportar un enor-me beneficios”, señala George Rollins,responsable de tecnología de esta em-presa.

Fluor está probando la nueva forma deconocer el estado de las carreteras en di-versas autopistas de California. Con sen-sores situados por ellos mismos y me-diante la recolección de datos y análisispor parte del programa IntelliRock, co-nocen al momento la situación de cadapunto del asfalto. Con una ventaja adi-cional, la utilización de estos chips pue-de acabar ofreciendo Internet inalámbri-co en cualquier lugar, a cualquier hora,sin necesidad de una conexión fija y me-diante cualquier dispositivo inalámbrico.

Los sensores empleados por Fluor son deltamaño de un carrete fotográfico, cuen-tan con baterías, procesador y memoria.Antes de situarlos son calibrados, y su in-formación es capturada mediante cablesque acaban en un dispositivo recolectorde datos.

El sistema permite conocer el estado delmaterial en tiempo, de tal forma que“permite agilizar los procesos de cons-trucción, ahorra tiempo y dinero”, ase-gura Rollins.

El primer contacto de esta compañía conla nueva tecnología fue durante la cons-trucción a altas temperaturas de una plan-ta farmacéutica en Puerto Rico, a finalesde 2003. Al observar los beneficios, co-

En el National Council Research of Canada, se está evaluando, mediantesensores, materiales y técnicas a lo largo del tiempo.

Los sensores se vienen aplicando desde hace tiempo a la obra civil.

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menzaron a extenderlo a todos sus pro-yectos. Más tarde fue aplicado a las con-diciones climatológicas opuestas: las ba-jas temperaturas durante dos proyectosen Kazakhstan y Canadá.

Tanto los chips inteligentes inalámbri-cos del Capitolio como el resto de pro-yectos de sensores unidos por cable aquímencionados han creado una comuni-dad científica que intercambia infor-mación y avanza por un camino que ha-

ce algunos años hubiera sonado a cien-cia ficción.

“En ningún sitio hace tanto frío comoaquí”, comenta el ingeniero Scott Houn-sell, acerca de la Refinería Imperial Oilrefinery, en Canadá. La construcciónmediante sensores produce ahorros pal-pables en tiempo de construcción, yaque los ingenieros pueden determinaral instante la situación de los materia-les empleados. Con temperatura de 30º

bajo cero, la nueva forma de construc-ción evita a estos profesionales hacercálculos y mediciones que pueden serinexactas, para acabar teniendo una in-formación detallada del estado de unedificio o construcción tanto durante elproceso, como una vez acabado. A losahorros se añade la seguridad de co-nocer el estado de salud de una in-fraestructura, es como conocer el ADN,con todos los beneficios que de ello sepueden obtener.

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