Marzo ventoso...

El mes de marzo suele ser ventoso en Espa?a, aunque no es ¨¦ste el ¨²nico mes del a?o en el que se registran fuertes vientos a lo largo y ancho del territorio nacional. As¨ª ha ocurrido en la pen¨ªnsula en los meses de marzo de 2006 y 2007, con velocidades medias por encima de las habituales, habi¨¦ndose registrado r¨¢fagas de especial virulencia en las que se han medido velocidades muy por encima de 100 kil¨®metros por hora. Este fen¨®meno no se circunscribe a los dos ¨²ltimos a?os, pues anteriormente raro ha sido el a?o en el que los medios de comunicaci¨®n no han informado de da?os causados por el viento en entornos naturales y en edificaciones (abatimiento de ¨¢rboles, levantamiento de tejados, derribo de muros, ca¨ªda de carteles y de antenas, etc¨¦tera), hechos que pueden hacer pensar que los destrozos causados por el viento son ahora mayores que en el pasado.

El edificio es mucho m¨¢s sensible al viento si se sustituye una teja por otra m¨¢s liviana

Puede que sea as¨ª, y es posible que para muchos estos hechos sean interpretables como una manifestaci¨®n m¨¢s del discutido cambio clim¨¢tico, pero aunque ¨¦ste fuera el caso, hay otros factores a tener en cuenta a la hora de explicar el aumento de los destrozos ocasionados por el viento en entornos artificiales, siendo uno de ellos que los avances tecnol¨®gicos introducidos en las t¨¦cnicas de construcci¨®n pueden generar, si no se toman las prevenciones adecuadas en el dise?o, edificaciones m¨¢s sensibles a las cargas del viento que las que se constru¨ªan en el pasado.

En efecto, es una realidad que la mejora de las propiedades mec¨¢nicas de los materiales tradicionalmente utilizados en la industria de la edificaci¨®n, la adopci¨®n de nuevas t¨¦cnicas de construcci¨®n y la incorporaci¨®n de nuevos materiales, permiten que las edificaciones sean cada d¨ªa m¨¢s audaces, con formas que en poco o en nada se asemejan a las formas b¨¢sicas utilizadas en la arquitectura tradicional. Por esta raz¨®n hay cada vez m¨¢s construcciones en las que las cargas del viento (est¨¢ticas y din¨¢micas) juegan un papel m¨¢s importante, y de este modo el viento, un factor apenas tenido en cuenta en la construcci¨®n tradicional, se ha convertido en un factor determinante a la hora de evaluar las cargas de dise?o sobre bastantes construcciones actuales.

A lo anterior hay que a?adir que existe una tendencia a dise?ar edificaciones de car¨¢cter emblem¨¢tico, y debido al car¨¢cter singular de muchas de estas edificaciones, de formas muy alejadas de las que se recogen en las normas de c¨¢lculo de cargas de viento, resulta complicado estimar con fiabilidad las cargas aerodin¨¢micas sobre las mismas. En tales circunstancias de incertidumbre, el proceso de dise?o debe avanzar bien asumiendo los riesgos que supone el desconocimiento de las cargas, bien aplicando factores de seguridad exagerados que pueden llevar a dise?os en extremo conservadores, o bien intentando determinar con m¨¢s precisi¨®n las cargas aerodin¨¢micas, para lo que hay que acudir, normalmente, a ensayos con modelos a escala en t¨²neles aerodin¨¢micos.

Quiz¨¢s todo esto se entienda mejor con un ejemplo. Cuando se dise?a una edificaci¨®n y se aplica la norma de acciones del viento de obligado cumplimiento en Espa?a (Documento B¨¢sico SE-AE. Seguridad Estructural. Acciones en la edificaci¨®n. Parte 3.3. Viento), se ha de asegurar que los distintos elementos de la edificaci¨®n aguantan las acciones del viento, proporcionales al cuadrado de una cierta velocidad de referencia cuyo valor var¨ªa de unos lugares a otros (seg¨²n el mapa e¨®lico definido en la normativa), estando entre 94 kil¨®metros por hora y 104 kil¨®metros por hora. Esta velocidad resulta adem¨¢s afectada por un coeficiente que depende del lugar y de la altura, de modo que, por ejemplo, la velocidad m¨ªnima del viento de dise?o a una altura de 15 metros se sit¨²a finalmente en unos 140 kil¨®metros por hora. El valor de esta velocidad de referencia est¨¢ definido en t¨¦rminos estad¨ªsticos para un periodo de tiempo de 50 a?os (periodo de retorno), de modo que la probabilidad de que tal velocidad sea excedida en el periodo de retorno fijado es del 2% (Euroc¨®digo 1, Bases de proyecto y acciones en estructuras. Parte 2-4: Acciones en estructuras. Acciones del viento). Obviamente el valor de la velocidad de referencia aumenta si lo hace el periodo de retorno y disminuye si decrece dicho periodo, existiendo una relaci¨®n logar¨ªtmica entre ambos conceptos.

Centrando la atenci¨®n ahora en un componente sencillo de la edificaci¨®n, como puede ser una teja, si el tejado ha sido calculado para aguantar las cargas de viento asociadas a una cierta velocidad de referencia y se sustituye ahora la teja por otra m¨¢s liviana, disminuyendo, por ejemplo, su peso en un 10%, esta nueva teja ser¨ªa sensible a una velocidad aproximadamente un 5% menor que la del dise?o inicial, lo que significa disminuir el periodo de retorno de forma apreciable, de 50 a?os a algo m¨¢s de 20 a?os. Esto quiere decir que si antes exist¨ªa una probabilidad del 2% de que el viento levantara la teja en 50 a?os, ahora se tiene la misma probabilidad en un periodo de 20 a?os. Resulta as¨ª que con la nueva teja el edificio es mucho m¨¢s sensible a la acci¨®n del viento.

Jos¨¦ Meseguer y ?ngel Sanz trabajan en el Instituto Universitario de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR/UPM), ETSI Aeron¨¢uticos, Universidad Polit¨¦cnica de Madrid (http://www.idr.upm.es)