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Herramienta 4 Levantar geométricamente los edificios existentes

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I. El conocimientoHerramienta 4Levantar geométricamente los edificios existentes

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Primeras reflexiones sobre el levantamiento gráfico del patrimonio vernáculo.

Santiago Canosa ReboredoArquitectoProfesor del Departamento de Expresión Gráfica Arquitectónica IIy responsable del Taller de Patrimoni Arquitectònic en la EscuelaPolitécnica de la Edificación de Barcelona (Universidad Politécnica de Cataluña)España

Es difícil argumentar el tema que nos ocupa sin hacer referencia ala “Carta del patrimonio vernáculo construido” ratificada enMéxico en octubre del 1999 y sobre todo a su entrañableintroducción, donde queda muy claramente definido el conceptode patrimonio vernáculo y donde se nos advierte de su fragilidad1.Es por ello, que cuando se me propuso la realización de esteartículo, no quise desperdiciar la ocasión de aportar micolaboración, al ingente esfuerzo que se debería realizar paragarantizar su continuidad y protección. Por otro lado debo decir,que aunque es evidente, que el patrimonio rural tiene unascaracterísticas propias, la metodología y técnicas que se empleanpara su levantamiento gráfico no difieren mucho de las empleadaspara el levantamiento de otros edificios que integran nuestropatrimonio edificado. Tal vez la mayor diferencia resida en suirregularidad, la cual nos llevará a una mayor precisión en la tomade datos. Dicho esto:Me ha parecido interesante estructurar este apartado sobre ellevantamiento gráfico, haciendo un recorrido por las distintasfases, que deben integrar el mismo, así como manteniendo elorden en que creo deberían efectuarse. De forma quepormenorizando dicho proceso llegue a establecer los principiosque garanticen el resultado final del levantamiento gráfico.He querido también establecer algunas condiciones previas, comoson:

El considerar que nuestro trabajo va a formar parte de unlevantamiento arquitectónico completo, en el que intervienendiversos especialistas. Y que de la correcta coordinación entretodos ellos dependerá el resultado del mismo.

Que el levantamiento gráfico, que vamos a realizar, ha sidoencargado por una tercera persona; que bien podría ser elresponsable de un Plan Director, que tendrá como objetivo unafutura intervención en el edificio objeto del levantamiento.Dicho de otra forma, no somos nosotros mismos losdestinatarios de nuestro trabajo; (siempre que actuamos sobreun edificio, en la fase previa a nuestro trabajo, tenemos porcostumbre recoger cuantos levantamientos gráficos ya han sidorealizados sobre el mismo, con el fin de conseguir una valiosainformación de partida y a posteriori contrastar resultados.Pues bien, la experiencia nos ha demostrado que muchos deellos, a veces realizados por grandes arquitectos, sonverdaderamente pobres en contenido, transformándose enmeros recordatorios de partes del edificio).Por último, voy a aceptar la utopía de no tener limitado eltiempo para la realización del levantamiento gráfico, premisaque muy raras veces se cumple.

Dicho esto, analicemos las etapas en el proceso de trabajo:

Definición del encargoEs muy importante mantener un contacto profundo con lainstitución o persona que nos encargue el levantamiento gráfico,a fin de definir muy claramente la intencionalidad de éste, conocerel empleo que se va a hacer de los datos que suministremos.Pensemos que nuestro levantamiento, se enfocará de formadistinta según el fin al que se destine: (restauración, rehabilitación,consolidación, colapso, documentación, etc.) Siendo el contenidodel trabajo básicamente el mismo, deberemos complementarlo dedistintas formas, empleando distintos sistemas de representación,

Un sistema de alineaciones permitirá situar el detalle de las distintas dependenciasque integran una distribución y con ello definir correctamente el espesor de losmuros que las delimitan.

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variando escalas o estudiando diferentes tipos detalles. Ladireccionalidad del mismo es importante, ¿quién va a recibirnuestro trabajo y como lo quiere, al igual que en el apartadoanterior, deberé variar la presentación de mi trabajo según se dirijaa un arquitecto, un arqueólogo, una ingeniería, etc.?.

ReconocimientoPartiremos de la premisa, que todo el tiempo y el gasto que selleva a cabo durante el proceso de información previa será siemprerentable y ahorrará trabajo; y por ello proponemos:La consulta de fuentes bibliográficas, archivos municipales,instituciones civiles y religiosas de la zona donde esté ubicado eledificio, verificar su iconografía, y mantener contactos con laspersonas que tiene o han tenido relación con el edificio. Laexperiencia nos ha demostrado que la arquitectura vernácula, talvez por ser una arquitectura creada por sus propios usuarios, creaimportantes vínculos con estos; vínculos que perdurarán a lo largogeneraciones, y que se suelen conservar los pocos documentosque fueron generando las distintas etapas de construcción.Además de mantenerse una no menos importante tradición oral.La masía catalana es prueba fehaciente de ello, un elevadoporcentaje de masías siguen estando habitadas por las mismasfamilias que antaño iniciaron su construcción.Mantener contactos durante esta etapa con el resto de losprofesionales que intervendrán en el levantamientoarquitectónico, será importante. Con ellos, situaremos el edificioen su contexto histórico, con lo que identificaremos lasinquietudes y necesidades de sus usuarios, su entornosociocultural; identificaremos correctamente las etapas deconstrucción; haremos una correcta lectura de paramentos. Lasartes aplicadas nos ayudarán a datar correctamente cadaintervención. Y como éstas, realizaremos muchas otrasapreciaciones que nos ayudarán a una mejor comprensión deledificio.Reconocimiento directo del edificio: orientarnos, situarnos en él,reconocer “in situ” sus fases constructivas, saber en todomomento cuáles son las dependencias que nos rodean, tengan o

Mediante un sistema cerrado de estaciones definiremos correctamente el entorno deledificio a levantar.

Aplicando programas sencillos de topografía a una nube de puntos tomada bajouna bóveda, podremos definir sus secciones horizontales y con ello la regularidadde la misma.

La toma de datos mediante estación total sin prisma nos facilitará situar en elespacio las líneas básicas de nuestro edificio.

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no tengan acceso directo desde la que estamos ocupando.Tomaremos así mismo los primeros apuntes y realizaremos unimportante archivo fotográfico. Este proceso es interesante que serealice durante varios días, sobre todo si el edificio a estudiar escomplejo, los períodos de reflexión entre visitas acabarán siempredando sus frutos.Siempre he pensado que el proceso de realización dellevantamiento gráfico es el inverso al que realizó el arquitecto o elmaestro de obras para la construcción: que ideó la forma de crearunos espacios que dieran satisfacción a determinadasnecesidades, y partiendo de unos primeros esbozos acabódefiniendo sobre papel su obra, para posteriormente construirla.Pues bien, nosotros partimos de la obra realizada, a través de unosbocetos o croquis llegaremos a levantar los planos de aquelproyecto inicial, pero si seguimos profundizando, tal vez, logremosllegar a intuir la idea inicial que llevó al maestro de obras a definirlos espacios y volúmenes, su interrelación, la idea inicial queprovocó el proyecto, o la fase del proyecto que analizamos. Endefinitiva nos daremos cuenta de la grandiosidad de la mente quelo concibió. Por desgracia esto no ocurre siempre, pero si llegamosa ese grado de conocimiento estaremos en las condicionesidóneas para iniciar nuestro levantamiento.Durante el proceso de reconocimiento iremos decidiendo: cualesvan a ser las proyecciones necesarias para definirsatisfactoriamente la geometría del edificio, los sistemas derepresentación a emplear y escalas apropiadas. Y el orden en querealizaremos las mismas; He remarcado especialmente el conceptoorden, pues cuántos errores habríamos evitado, y con ello losviajes que nos han permitido subsanarlos, si antes de realizardeterminada proyección hubiésemos tenido claro los datos que

nos podía suministrar otra proyección que hemos dejadopostergada.

Trabajo de campo y gabineteCada una de las proyecciones que se ha decidido realizar requeriráun doble proceso: la toma de datos en campo y su posteriorpuesta a escala.Debo hacer incidencia en que las nuevas técnicas, aplicadas aambos procesos, las hacen cada vez más interdependientes. Desdeel primer esbozo o croquis deberé pensar en cual será el sistemaidóneo para lograr una correcta interpretación del mismo (porponer únicamente dos ejemplos: intentar representar a escala lasmúltiples proyecciones a las que puede dar lugar una bóveda decrucería, partiendo de los tradicionales croquis en sistemadiédrico, será bastante mas complicado que reconstruir esa mismabóveda en tres dimensiones, a través de un buen programa dedibujo asistido por ordenador y seccionarla y proyectarla sobretantos planos como se crea conveniente. Y es evidente que latoma de datos para ambos procesos será diferente). La fotografíaes el apoyo idóneo para la toma de datos con estación total sinprisma, más actualmente, con la inmediatez que nos proporcionala fotografía digital; de no trabajar con ella nos veríamos obligadosa la realización de múltiples perspectivas a mano alzada que nospermitirían identificar puntos en el espacio. No quiero decir conello que renuncie a la toma de datos “clásica” en sistemas diédricoo axonométrico, que sigue siendo básica y en la mayoría de loscasos complementará los datos logrados mediante otros sistemas.Dentro de los diferentes métodos de medición posibles: itinerario,alineación base, poligonal, radiación, etc. se deberá emplear elapropiado para cada tipo de edificación o combinar más de unode ellos, poniendo, en este caso, especial interés en la forma enque quedan relacionados los diferentes métodos de medición. Nocabe duda de que el método idóneo será el que garantice unamenor acumulación de errores.En el interior de edificios escasamente compartimentados sueleser apropiado emplear una red de estaciones, que nos facilitarádatos tanto de planta como de secciones y alzados. Por elcontrario, cuando la distribución interior es importante suelefuncionarnos correctamente el sistema de alineaciones base. Conesta afirmación, no pretendo en absoluto dictar un sistema detrabajo, cada caso deberá ser objeto de una profunda reflexión yen definitiva será la propia edificación la que requerirá el sistemade trabajo apropiado.La irregularidad en arquitecturas vernáculas no es aparente sinoreal. Aunque hubo una intencionalidad en la consecución deparalelismos y simetrías, la falta de ortogonalidad en sus estanciases característica, la variación del grosor de los muros, tanto enplanta como en sección, es importante. La verticalidad relativa.Dependiendo todo ello: de la etapa de construcción, del sistemade apoyo de los techos de las diferentes plantas y de la pericia de

El apoyo fotográfico en la toma de puntos mediante estación total sin prisma esfundamental. Intentaremos colocar la cámara en el mismo lugar dondeposteriormente ubiquemos la estación. Si el barrido de puntos se haceverticalmente como ocurre en las series 3-6 y 82-86 podremos determinar laverticalidad de las aristas en el mismo momento de la toma de datos. Nuncadefiniremos un arco únicamente por la toma de tres puntos.

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los obreros que realizaron la obra, normalmente los mismosocupantes de la misma, en el mejor de los casos dirigidos por unapersona experta. Todo ello nos obligará a definir unos planoshorizontales de trabajo, para poder garantizar la corrección denuestro trabajo; a relacionar las diferentes plantas a través deelementos exentos, huecos de escaleras patios fachadas y nuncaapoyándonos en supuestas verticalidades, normalmenteinexistentes.Muchas veces deberemos emplear diferentes sistemas demedición para definir el interior y el exterior de los edificios, o lasdiferentes plantas de los mismos. En estos casos deberemos hacerespecial atención en relacionar correctamente ambos sistemas.Cada uno de estos métodos deberá apoyarse en un sistema deacotado propio, parcial, al origen, polar, etc. garantizando con ellola mínima acumulación de error.Un tema que siempre me ha provocado una cierta intranquilidades la dicotomía existente entre la precisión en la medida de losnuevos aparatos de medición y la irregularidad de los edificios quecomponen nuestra arquitectura vernácula y el patrimonioedificado: ¿hasta que punto debemos ser precisos? ¿tenemosderecho a simplificar los datos obtenidos? ¿debería ello dar lugara dos levantamientos distintos? Dejo la pregunta en el aire.Ya hemos hablado con anterioridad de la interrelación entre lostrabajos de campo y de gabinete; pues bien, es importante queambos coincidan también en el tiempo, su alternancia nosfacilitará en gran parte el trabajo. No es bueno acumular, a no serque no pueda ser de otro modo, los datos de campo pensando enuna posterior trabajo en gabinete, se olvidarán detalles quepueden ser determinantes en el proceso. La puesta a limpio delmaterial de un día nos hará reflexionar sobre la eficacia de la tomade datos y posiblemente mejorar el proceso en días posteriores. Elapoyo que nos suministran unas proyecciones ya realizadas para latoma de nuevos datos es importante, al tiempo que podré cotejarsu correcta ejecución “in situ”.No deberemos olvidar nunca, tal como mencionamos conanterioridad, que nuestro levantamiento gráfico es sólo una partedel levantamiento arquitectónico, pero una parte importante, queva a ser requerida por los otros profesionales que intervendrán enel mismo, como material de apoyo a sus intervenciones.Arqueólogos, geólogos, historiadores del arte, catalogadores debienes muebles, etc. necesitarán del levantamiento gráfico paracontextualizar sus aportaciones. Previamente al inicio de lostrabajos, se deben establecer una serie de acuerdos, a fin de lograruna unidad en el lenguaje, que facilitará una mejor comprensiónde la totalidad del levantamiento arquitectónico.Acabo aquí mi intervención, decir a modo de conclusión, que estepequeño escrito a sido fruto: bastante del estudio, de reflexionesprovocadas por muchos errores cometidos a lo largo de ya algunosaños dedicados al levantamiento arquitectónico, pero sobre todoa la experiencia vivida junto a mis compañeros y alumnos becarios

desde el Taller de Patrimoni Arquitectònic2 (TPA) de la UniversitatPolitècnica de Catalunya.

1 “El Patrimonio Tradicional ocupa un privilegiado lugar en el afecto y cariño detodos los pueblos. Aparece como un característico y atractivo resultado de lasociedad. Se muestra aparentemente irregular y sin embargo ordenado. Esutilitario y al mismo tiempo posee interés y belleza. Es un lugar de vidacontemporánea y a su vez, una remembranza de la historia de la sociedad. Estanto el trabajo del hombre como creación del tiempo. Sería muy digno para lamemoria de la humanidad si se tuviera cuidado en conservar esa tradicionalarmonía que constituye la referencia de su propia existencia.

El Patrimonio Tradicional o Vernáculo construido es la expresión fundamental dela identidad de una comunidad, de sus relaciones con el territorio y al mismotiempo, la expresión de la diversidad cultural del mundo.El Patrimonio Vernáculo construido constituye el modo natural y tradicional enque las comunidades han producido su propio hábitat. Forma parte de un procesocontinuo, que incluye cambios necesarios y una continua adaptación comorespuesta a los requerimientos sociales y ambientales. La continuidad de esatradición se ve amenazada en todo el mundo por las fuerzas de lahomogeneización cultural y arquitectónica. Cómo esas fuerzas pueden sercontroladas es el problema fundamental que debe ser resuelto por las distintascomunidades, así como por los gobiernos, planificadores y por gruposmultidisciplinarios de especialistas.Debido a esa homogeneización de la cultura y a la globalización socio-económica,las estructuras vernáculas son, en todo el mundo, extremadamente vulnerables yse enfrentan a serios problemas de obsolescencia, equilibrio interno e integración.Es necesario, por tanto, como ampliación a la Carta de Venecia, establecerprincipios para el cuidado y protección de nuestro Patrimonio Vernáculo.”

2 Mi principal experiencia en el intento de recuperación del patrimonio rural hansido los trabajos que desde el TPA venimos realizando sobre la masía catalana yque estamos llevando a cabo fundamentalmente en las comarcas del Collsacabray el Montseny, dos zonas muy próximas, separadas únicamente por la cuenca delTer, con una orografía muy similar, pero con una evolución en sus masías muydiferenciada y por desgracia en ambos casos con resultados descorazonadores.Las masías del Collsacabra suelen ser de grandes dimensiones, la casa pairal,producto algunas de ellas de infinidad de ampliaciones, otras con reminiscenciasde antiguas familias nobles de la zona. La orografía de la zona hizo que sededicaran básicamente a la ganadería con pequeñas extensiones de terrenodedicadas a la agricultura.

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Consejos para la determinación de un estado actual correcto

Michel DaoudArquitectoLíbano

Introducción

Una de las etapas importantes, previas a todas las intervencionesde restauración o de consolidación, es la determinación del estadoactual del lugar. El objetivo de esta determinación es servir a todoestudio histórico o técnico, siendo un soporte y una base dedados, necesaria para el análisis arquitectónico del edificio. Podráser representado gráficamente, fotográficamente y/odescriptivamente.En la arquitectura histórica, el concepto de levantamiento no selimita a una simple medición fiel de lo existente, sino que tiene encuenta las mediciones científicas e históricas significativas en laelaboración de las características específicas pertenecientes a cadatipología arquitectónica.

El levantamiento gráfico

Consiste en representar sobre un soporte (papel…) unaconstrucción arquitectónica, con objeto de:

Facilitar su lectura y comprender sus dimensiones y susproporciones.Fijar numéricamente sus coordenadas y conocer su posición enel espacio y su relación con su entorno.Determinar las anomalías estructurales: fisuras, hundimientodiferencial, deslizamiento, etc.Conocer los materiales de construcción y los elementosdecorativos.Guardar una documentación precisa del estado actual deledificio.

Levantamiento gráfico (plano Casa Baroud, Tiro)

État actuel (façade Maison Baroud, Tyr, Liban)

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Los métodos del levantamiento:Se distinguen generalmente tres métodos de levantamientográfico: el levantamiento manual, el levantamiento instrumental otopográfico y el levantamiento fotogramétrica.

El levantamiento manual consiste en tomar medidas directasutilizando los instrumentos de medida clásica: decámetro, nivel deagua, jalón de alineamiento, plomada, brújula, etc.El levantamiento topográfico consiste en utilizar losinstrumentos de medida óptica: teodolito, tacómetro,goniómetro, etc.El levantamiento fotogramétrico consiste en utilizar lafotografía y los programas informáticos en la elaboracióndel levantamiento.

El levantamiento gráfico comporta dos fases esenciales: una,llamada manual (croquis y apuntes de terreno), y otra de diseñográfico.La primera consiste en dibujar en un croquis todos los planos, los

cortes y las elevaciones de la construcción sobre los que sereferirán las dimensiones y medidas utilizando una escalaapropiada de interpretación del dibujo, así como las indicacionesdescriptivas, los comentarios y las observaciones anotadas sobre laobra, llamados apuntes de terreno.Para llevar a cabo esta fase de levantamiento hay que proveersede un portafolio, papel de dibujo, lápiz, goma, etc.El documento elaborado en esta fase se deberá conservarcuidadosamente con objeto de poder consultarlo en una futurarestitución gráfica o para responder a nuevas exigencias.La segunda fase será el desarrollo del levantamiento-croquis endibujo gráfico sobre escala. Hay que indicar en la lámina del dibujoel norte, la escala, la localización, la fecha del levantamiento y elnombre del autor.Esta fase se podrá efectuar directamente sobre un soporte depapel o bien utilizar el soporte informático.El levantamiento topográfico está considerado como uncomplemento de verificación del levantamiento manual. Enalgunas ocasiones su empleo es indispensable para el

Lectura del edificio (fachada Casa Baroud, Tiro)

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levantamiento de puntos inaccesibles. Sobre todo es unlevantamiento de precisión, en el caso de integración de laconstrucción en la red urbana.

El levantamiento fotogramétricoEn el caso de puntos inaccesibles, así como en el caso de nodisponer de instrumentos de medida, la fotogrametría sirve demétodo fácil y rápido para levantamiento de un edificio. Basta contomar dos fotos con una máquina fotográfica especial para unmismo objeto y revelarlas mediante un programa informáticoespecífico para obtener la recuperación de la perspectiva y restituirla “foto-elevación” en dos dimensiones.

La documentación fotográficaComo complemento del levantamiento gráfico, la documentaciónfotográfica ilustra el diagnóstico integral en el momento dellevantamiento. Es indispensable para conocer la volumetría deledificio, así como los detalles, los colores y los materiales utilizados.Hay diversas informaciones del estado de un edificio que sepodrán plasmar en papel mediante la fotografía, mientras que los

planos y las elevaciones del levantamiento gráfico son dibujosgeométricos y científicos que esconden muchos conocimientos.

La estratigrafía El levantamiento permite determinar la estratigrafía de unaconstrucción. En efecto, debe facilitar la lectura y la comprensión delas diferentes fases de construcción así como las transformacionesque el edificio ha experimentado, por tal de comprender la obra yde captar todos sus valores históricos y técnicos.No hay que olvidar que la persona que efectúa el levantamiento,en el momento de la lectura del edificio, podrá identificar la fasede construcción a través de la interpretación del informe de susdimensiones, de los volúmenes, de los materiales utilizados, asícomo a través de las diferentes técnicas constructivas.

Los estudios tipológicosUn levantamiento en marcha debe comparar las diferentestipologías del edificio. Las proporciones y las dimensiones de loselementos arquitectónicos así como las formas y los espacios nospermiten identificar la tipología y la datación de cada parte del edificio.

Estudios de color (revocos interiores Casa Mamelouk, Tiro)

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Además de una simple operación de medición, el levantamientográfico del diagnóstico integral se convierte en una base de datosa partir de la cual se podrán determinar los valores históricos yculturales del monumento.

Los estudios del colorEl diagnóstico integral incluye un catálogo de colores: de piedras,del rebozado, de las maderas o de las pinturas utilizadas en eledificio. Este levantamiento deberá identificar los diferentescolores de las diferentes capas de pinturas o del encalado, asícomo su naturaleza: al aceite, cal (encalado), etc. Las fichas indicando su localización, el diseño y el color podránservir como documentación para los estudios comparativos decolor o para futuros análisis o investigaciones.

Análisis arquitectónico del edificioEl levantamiento científico de una obra arquitectónica supone todauna serie de investigaciones: conocimiento de las técnicas empleadas,de los materiales, del sistema constructivo, del sistema estructural, etc.

El análisis arquitectónico puede aportar, entre otras, informacionessobre la función y las actividades que se llevan a cabo en el edificio.Este análisis permite conocer y comprender las característicasespecíficas de la obra arquitectónica: informe de sus dimensiones,módulos, tipología arquitectónica, valores espaciales. De estamanera permite distinguir las partes originales de lastransformaciones posteriores.

ConclusionHemos mostrado en estas páginas la importancia dellevantamiento del diagnóstico integral, que se convierte ennecesidad indispensable antes de cualquier intervención derestauración o de investigación histórica.Un levantamiento detallado deberá completarse con unadescripción escrita, una catálogo fotográfico y petrográfico conobjeto de poner en evidencia todos los aspectos de laconstrucción. Determinadas lagunas en una releve puedenentorpecer las hipótesis históricas o arqueológicas propuestas parala interpretación de la edificación.

Análisis de módulos (fachada Casa Baroud, Tiro)

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El levantamiento gráfico. Experiencias en Chipre

Eleni PissaridouDra. en arquitecturaDepartment of AntiquitiesChipre

La rehabilitación de un edificio tradicional presenta diferentesretos para el arquitecto o ingeniero encargado del proyecto.Precisamente a través del proyecto, el arquitecto/ingeniero debereconocer ampliamente los diferentes aspectos del edificio yrevalorizar su arquitectura tradicional; a la vez que debe sercapaz de preservar y respetar el patrimonio arquitectónico, decara a su transmisión a futuras generaciones.Uno de los elementos críticos del estudio consiste en permitir larestauración del edificio tradicional con una mínima intervenciónen su arquitectura, en sus técnicas y materiales de construcción,creando una vivienda confortable que también responda a lasnecesidades de los habitantes de nuestros días.Después de haber recibido el encargo de la rehabilitación, elarquitecto o ingeniero necesitará ver el lugar, y hará laevaluación inicial en términos de tamaño, espacios y estado deledificio. Existen casos en los que el edificio es inestable ynecesita un apuntalamiento básico inmediato, en otros casos setrata más bien de una limpieza y una cuidadosa extracción deescombros para que el arquitecto/ingeniero pueda trabajardentro y en torno al edificio para el levantamiento gráfico... Lalimpieza del lugar debería realizarse cuidadosamente, buscandola evidencia de los elementos del edificio y del material quepuede utilizarse para su rehabilitación.Existen diferentes metodologías o prácticas para ellevantamiento gráfico, tales como el levantamientofotogramétrico, el levantamiento con escáner digital y ellevantamiento gráfico tradicional. Este último es, en gran parte,manual, utilizando herramientas tales como el metro, el nivel, laplomada, el teodolito, etc. Cualquiera que sea el métodoescogido, el resultado final debería ser una serie de planosprecisos (plantas, alzdos, secciones y detalles arquitectónicos yconstructivos).La metodología del estudio gráfico tradicional empieza con losprimeros croquis, que deben ser claros y proporcionales.A continuación se toman medidas (horizontal, vertical ydiagonal), lo cual precisa al menos dos personas.Durante el levantamiento gráfico, el arquitecto estudia y generauna amplia información en profundidad del edificio, suestructura arquitectónica, detalles y características, materiales,técnicas constructivas, intervenciones anteriores, y posiblesproblemas (lesiones, variaciones, humedad, etc.).Se elaboran planos detallados para representar elementosúnicos, por ejemplo un detalle de una puerta, una ventana, untecho decorado, una construcción de madera.

El levantamiento gráfico se complementa con anotaciones sobrelos planos, explicando detalles no representados en ellos (porejemplo capas de yeso y colores) u otros elementos conservadosen la memoria del arquitecto, así como también una buenadocumentación fotográfica.El resultado final es un estudio completo, preciso y detallado queayuda, no sólo al estudio global y al análisis del edificio, sino quetambién ayuda a la formulación de propuestas adecuadas pararesponder adecuadamente a las áreas problemáticas, tales comola restauración de los daños, el re-enyesado y la reposición deelementos arquitectónicos. Finalmente, el estudio gráfico ayudaa la correcta realización de cambios o adiciones, dentro delespíritu de preservación del patrimonio arquitectónico, así comotambién a comprender las necesidades funcionalescontemporáneas.

La toma de medidas requiere precisión y por lo menos dos personas

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Croquis inicial con dimensiones precisas

Croquis inicial y detalles con anotaciones útiles

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Alzado sur

Alzado norte

Fachada del edificioPlanta baja

Planta del primer piso

Secciones

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El análisis estratigráfico de la arquitectura y su aplicación a la arquitectura tradicional

Camilla MiletoDoctor arquitectoProfesora del Departamento de Composición Arquitectónica enla Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Valencia(Universidad Politécnica de Valencia)España

El análisis estratigráfico de la arquitectura

El análisis estratigráfico aplicado a la arquitectura, a través de lashuellas materiales grabadas en las fábricas, permite documentar yestudiar los diferentes periodos constructivos de la historia deledificio. El proceso constructivo, con sus diferentes acciones deconstrucción, demolición o transformación, deja una serie detrazas reconocibles por unos ojos entrenados a identificarlas yentenderlas. Al mismo tiempo que el estudio estratigráfico de laarquitectura permite reconocer las diferentes fases constructivas,favorece también el conocimiento y reconocimiento de losmateriales y técnicas constructivas empleados en la arquitectura.El análisis estratigráfico nace como método de excavación yestudio del yacimiento arqueológico y se aplica al estudio de laarquitectura histórica desde hace unos veinte años. Su desarrolloen el mundo de la arqueología se basa en el concepto deestratificación, nacido en el ámbito de la geología comosuperposición de estratos de terreno natural (estratificacióngeológica). A través de investigaciones de gran envergadura comolas de Harris (1979) o Carandini (1981) se definió y codificó elestudio estratigráfico de la estratificación arqueológica, entendidacomo la superposición de estratos de origen antrópico en unyacimiento arqueológico.A finales de los años ochenta algunos arquitectos que seocupaban de restauración arquitectónica (en especial Doglioni yParenti) y algunos arqueólogos que se ocupaban de arquitectura(Brogiolo, Francovich, etc.) se dieron cuenta del potencial que estetipo de estudio podía tener en la documentación e interpretaciónde la arquitectura histórica, objeto de la restauración. De hecho enla mayoría de los casos la arquitectura histórica se caracteriza porsu complejidad debido a la cantidad de diferentes intervencionesque ha sufrido a lo largo de su vida. Por esta característica demutabilidad que posee la arquitectura histórica es posibleestablecer un paralelo entre la estratificación arqueológica y laestratificación arquitectónica donde cada estrato se identifica enuna diferente acción de construcción, demolición ytransformación.

Método y aplicación

La aplicación del método del análisis estratigráfico a laarquitectura utiliza una serie de conceptos fundamentales de laarqueología estratigráfica y los adapta al estudio de las

construcciones arquitectónicas. Sin embargo la complejidad de laarquitectura y su peculiaridad obligan a prestar especial atencióna las técnicas constructivas y a los procesos de su construccióncomo elementos base para poder entender e interpretar laarquitectura desde el punto de vista de la evolución y modificaciónde la misma.La estratificación arquitectónica es el conjunto de fasesconstructivas y periodos de uso que un edificio ha tenido a lo largode su historia. Las fases constructivas se caracterizan por accionespositivas de construcción, acciones negativas de demolición yacciones transformativas que modifican lo existente. Los periodosde uso que se interponen entre las fases constructivas sucesivas secaracterizan por el desgaste antrópico debido al uso del edificio ypor el deterioro naturales debido a la acción de los agentesatmosféricos.La estratificación arquitectónica se manifiesta en una serie deestratos, esto es, partes remanentes de las diferentes acciones deaportación que se han producido a lo largo de la historia deledificio e interfaces negativas, que son las huellas de lasdemoliciones. En el caso de la arquitectura el estrato puede seruna cimentación, un muro, un forjado, una cubierta, un enlucido,etc. Cada vez que se construyó una parte del edificio se aportó unestrato con las características que lo definen: un cuerpo de estrato(la masa del estrato) y unas superficies que lo delimitan. En el casode la arquitectura las superficies constituyen a menudo la únicaparte visible del estrato (las dos caras de un muro, la superficie de

Las capas de cal sobre el adobe manifiestan el paso del tiempo en su periódicaestratificación

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un enlucido, etc.) y, por tanto, la única parte que se puededocumentar y estudiar. Además, a menudo las superficiesconservan importantes datos sobre la intención decorativa o deacabado de la arquitectura o sobre el uso de la misma.Una primera diferencia importante entre la estratificaciónarqueológica y la estratificación arquitectónica es el sentido de ladeposición de los estratos: en el caso del yacimientoarqueológico los estratos se deponen según las leyes de lagravedad apoyándose sobre los estratos más antiguos de maneraque el estrato superior es más reciente del estrato inferior; en elcaso de la estratificación arquitectónica, sin embargo, los estratosse estratifican en todas las direcciones creando mayoresdificultades para la interpretación del orden de deposición.Existe una segunda diferencia fundamental en la aplicación delmétodo en el ámbito arqueológico y en el ámbito de laarquitectura. La investigación arqueológica contempla laprogresiva eliminación (excavación) de los estratos presentes en elyacimiento ya que cada estrato se superpone horizontalmentesobre el inferior y más antiguo escondiéndolo completamente. Alcontrario, en el caso de la arquitectura, el método estratigráficoinvestiga la estratificación que se ha depositado desde la cota delterreno hacia arriba, es decir, el edificio que todavía se mantieneerecto. En este caso, generalmente no se contempla la eliminaciónde los estratos ya que cada estrato es parte del edificioactualmente existente y constituye parte de la integridad delmismo, sus estructuras, acabados, espacios, etc.La unidad estratigráfica es el término general que abarcaestratos e interfaces negativas. En el caso de la arquitectura, sepuede definir la unidad estratigráfica constructiva como una zonahomogénea, realizada según una única voluntad constructiva deconstrucción, demolición o transformación. Las unidadesestratigráficas se distinguen entre ellas por materiales y técnicasconstructivas, por color, composición, acabado, labra superficial, etc.La unidad estratigráfica está delimitada por un perímetro que lasepara de las unidades estratigráficas próximas. Es en esteperímetro donde se pueden identificar las relaciones existentesentre las diferentes unidades estratigráficas colindantes. Lasrelaciones estratigráficas se reconocen en el tipo de relación dedos unidades que se tocan entre ellas.Las relaciones estratigráficas pueden ser de contemporaneidad(dos unidades construidas o realizadas dentro de la misma obra deconstrucción) o de anterioridad / posterioridad (dos unidadesconstruidas o realizadas en dos diferentes fases constructivassucesivas). Las relaciones de contemporaneidad son se liga a, en elcaso de dos unidades que han sido realizadas conjuntamente (porejemplo dos muros trabados entre ellos) e igual a en el caso de dosunidades que han sido realizadas contemporáneamente pero noestablecen un contacto físico entre ellas (por ejemplo una serie deventanas todas iguales insertadas en un mismo momento en unmuro preexistente). Las relaciones de anterioridad / posterioridad

Unidades estratigráficas en el puente de la Pobleta de San Miguel (Villafranca delCid, Castellón). Cada unidad estratigráfica se distingue por la técnica constructivaempleada

Relación estratigráfica se liga a (el muro de piedra en seco se liga al rastrillo de laparte superior construido contemporáneamente)

Relación estratigráfica se adosa / se le adosa (el muro de la derecha se adosa al murode la izquierda)

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son se adosa / se le adosa donde la unidad que se adosa esposterior a la unidad a la que se le adosa (por ejemplo un muroque se adosa a otro muro es posterior a éste); cubre /cubierto pordonde la unidad que cubre es posterior a la que está cubierta (porejemplo un enlucido que cubre un muro es posterior a éste); corta/ cortado por donde la unidad que está cortada es anterior a launidad o interfaz que corta (por ejemplo la acción de demoliciónes posterior al muro que se demuele); rellena / rellenado pordonde la unidad que rellena es posterior a la que está rellenada(por ejemplo el tapiado de una ventana es posterior a la ventanamisma).Una vez identificadas las relaciones estratigráficas entre lasdiferentes unidades se establece la secuencia estratigráficadonde se ordenan las unidades desde la más antigua hasta la másreciente. La herramienta que se utiliza para ordenar la secuenciaestratigráfica es el Matrix Harris, una matriz inventada por elarqueólogo norteamericano Edward C. Harris que permiteordenar de forma metódica todas las unidades que en el caso deun estudio estratigráfico de la arquitectura pueden fácilmentellegar a alcanzar varios miles.El estudio estratigráfico proporciona siempre una cronologíarelativa donde las unidades están entre ellas en una relación deantes y después. De esta forma el estudio estratigráfico de unaarquitectura proporcionará una secuencia de unidades ordenadasentre ellas de la más antigua hasta la más reciente. Esta secuenciade unidades se puede periodizar, es decir dividir entre diferentesperiodos que corresponden, en el caso de la arquitectura, a losdiferentes periodos constructivos de la historia del edificio. Estaperiodización se basa en la posibilidad de ordenar de forma lógicalas diferentes intervenciones dentro de la secuencia: por ejemplola construcción de un forjado y su posterior demolición porevidentes razones pertenecen a dos diferentes y sucesivosperiodos constructivos y, por tanto, las unidades estratigráficas

Relación estratigráfica cubre / cubierto por (el enlucido cubre el muro) Relación estratigráfica rellena / rellenado por (el tapiado rellena el arco)

Relación estratigráfica corta / cortado por (el muro está cortado para insertar elcanalón)

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relacionadas con estas intervenciones se podrán colocar en losperiodos correspondientes.La secuencia estratigráfica no proporciona una cronologíaabsoluta, es decir una cronología basada en fechas históricasconcretas. Para poder asociar a los periodos constructivosidentificados mediante la periodización de la secuencia una fechaconcreta se debe recurrir a información procedente de otrosámbitos u otros métodos de investigación: estudios históricos-documentales, cronotipología, mensiocronología, técnicas dedatación de tipo arqueométrico, etc.

Estudio estratigráfico de la arquitectura y técnicasconstructivas

El éxito del estudio estratigráfico de la arquitectura estáfuertemente ligado al conocimiento de los materiales y técnicasconstructivas. El proceso de construcción conlleva la formación deuna serie de huellas debidas a las diferentes acciones que serealizan y es necesario conocer profundamente las modalidadesde construcción, o estratificación, para poder identificarcorrectamente las diferentes fases constructivas. Los materiales ylas técnicas constructivas se relacionan de una forma específicasegún la puesta en obra y las herramientas de trabajo que dejanhuellas interpretables sólo si se conocen previamente.Las fábricas arquitectónicas tienen un diferente potencial deformación de las huellas estratigráficas en función del tipo de

material empleado. El mortero, los enlucidos, las tapias, lasfábricas de ladrillo, mampostería o sillería, los pavimento decerámica, y todas las técnicas constructivas que prevén el empleode materiales húmedos (materiales que adquieren fuerza en elmomento del fraguado), crean un estrato compacto y continuoque en el momento que se rompe genera una cicatriz quedifícilmente se puede disimular como en el caso de un sello delaca. Además, los materiales húmedos se adosan a los elementospreexistentes adaptándose a su forma como un calco de maneraque siempre es posible distinguir entre el elemento preexistente yel calco superpuesto y posterior. Gracias a estas dos propiedadesen la mayoría de los casos se puede distinguir la parte de muroque se ha construido antes (el mortero del muro construidodespués se plasma sobre el muro preexistente), se identifican lasdemoliciones y reconstrucciones, se manifiestan la inserciones deelementos posteriores, etc.Más compleja es la posibilidad de interpretar las fasesconstructivas en los materiales secos (madera, cañizos, paja,piedra en seco, etc.), es decir técnicas constructivas que nonecesitan en su construcción del auxilio del mortero y que sebasan en la yuxtaposición o en la conexión de piezas entre ellas.En estos casos la falta del mortero como material sigilante (que seadapta al elemento preexistente) implica que las piezas se puedenremover o sustituir sin dejar huellas claras de esta sustitución. Amenudo, encontramos casos en que un elemento de madera, porejemplo una vigueta o una tabla de una cubierta, ha sidosustituido sin dejar rastro en los elementos cercanos que hanpodido ser desmontados y remontados con facilidad en la mismaposición. Para identificar la sustitución de la pieza se debeentonces recurrir a otras observaciones que emplean métodos nosólo estratigráficos sino también cronotipológicos, ligados al tipode material, de tratamiento superficial, de labra del elemento, deforma del mismo, etc. En la mayoría de los casos las relacionesestratigráficas de los materiales secos se pueden establecer graciasal punto de contacto con un material húmedo: la inserción o lademolición de un forjado o de una cubierta en la mayoría de loscasos se puede leer en el punto de contacto con la fábrica (laformación del mechinal contemporáneamente o posteriormenteal muro), la inserción o la transformación de una carpintería sepuede también entender a través de la observación de la fábricaen que se inserta, etc.Es evidente, por tanto, el papel fundamental que el mortero y losdemás materiales húmedos desempeñan en la posibilidad deinterpretar correctamente la estratificación arquitectónica. Laeliminación, sustitución o manipulación del mortero en susdiferentes formas (juntas, enlucidos, encalados, capas deregularización, tapias, etc.) distorsiona por lo menos parcialmentela posibilidad de interpretar correctamente la estratificaciónarquitectónica. Por ejemplo, el rejuntado completo de una fábricaconlleva la eliminación de las relaciones estratigráficas entre los

Construcción del diagrama estratigráfico o Matrix Harris (dibujo extraído de E. C.Harris, 1991)

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elementos cerámicos o pétreos que la componen, mientras sepuede intentar solventar a las necesidades de conservación de lafábrica a través de un rejuntado selectivo que aporte material sólodonde es necesario sin eliminar la junta existente. Esta observaciónabre el paso a la reflexión sobre la relación entre el estudioestratigráfico de la arquitectura y el proyecto de restauraciónarquitectónica.

Estudio estratigráfico y proyecto de restauración

En primer lugar es evidente el interés que un estudio estratigráficopuede tener en relación con el conocimiento que puede aportardel edificio estudiado. La realización de un estudio estratigráficoatento del edificio puede llegar a desvelar una cantidad de datossobre su historia material, generalmente mucho más amplia,detallada y verdadera de la historia documental. El conocimientoprofundo de la historia material del edificio puede ademásestablecer importantes relaciones con otros apartados de losestudios previos como el estudio de las patologías materiales yestructurales, el estudio del cuadro fisurativo y el análisis de lascargas. En muchos casos, de hecho, las patologías o los problemasestructurales están determinados por la misma historia deledificio, por el uso que se ha hecho de éste o por las cargas quese han cambiado a lo largo de la vida de la estructura. Laestratigrafía de la arquitectura proporciona por tanto una serie de

datos que se pueden poner a servicio del estudio global deledificio.La estratigrafía arquitectónica además tiene un papel importanteen el desarrollo del proyecto de restauración. La estratigrafíaenseña las modalidades de la estratificación de los materiales ymuestra las huellas que las intervenciones históricas han grabadoen la materia. El proyecto de restauración que pretenda conservarla materialidad de la arquitectura histórica puede utilizar lasmodalidades estratigráficas para superponerse a las preexistenciasy estratificarse como una fase más de la compleja existencia deledificio sin borrar las huellas de las fases precedentes.El conocimiento de las modalidades estratigráficas permite, poruna parte, identificar los puntos y huellas clave de la historia deledificio que se deberán proteger y conservar durante larestauración y, por otra parte, permite concebir el proyecto derestauración como una adición a la historia constructiva de loexistente. La restauración de esta forma se empieza a entendercomo un conjunto de acciones que añaden historia al edificio sineliminar u ocultar la historia de las etapas anteriores. La diferenciaen este caso sólo reside en las modalidades que se emplean pararealizar una misma acción: rejuntar completamente una fábricaconlleva la pérdida de los datos estratigráficos, mientras que elrejuntado selectivo aplicado solo a las lagunas permite laconservación de la materia histórica y el cumplimiento de objetivosde decoro, de conservación material y de eficiencia estructural.

Plano de hipótesis de periodos constructivos del puente de la Pobleta de SanMiguel (Villafranca del Cid, Castellón)

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La práctica de la estratigrafía desarrolla en el arquitecto proyectistauna mirada cada vez más sensible y atenta a las modalidades dela construcción, a los materiales y técnicas constructivas, a lashuellas de herramientas e instrumentos de acabado. Esta miradasensible a la historia material aprecia las diferencias, lamultiplicidad de las soluciones constructivas, la complejidad de lahistoria, el paso del tiempo que envejece los materiales. Elproyecto de restauración se beneficia de esta sensibilidad que escapaz de conservar la materia de la arquitectura como garante dela historia, guardián de la memoria, y testigo del paso del tiempo.

La aplicación a la arquitectura tradicional

Las reflexiones realizadas anteriormente se pueden aplicarperfectamente al caso de la arquitectura tradicional, donde lahistoria material no es menos importante o interesante que losedificios monumentales. Además, en el caso de edificiostradicionales y vernáculos el estudio material normalmente es laúnica posibilidad que existe para conocer la historia del edificioque sólo pocas veces está presente en las historias escritas. En laarquitectura tradicional difícilmente se podrá alcanzar unahipótesis de las fases constructivas del edificio según unacronología absoluta, y sin embargo sí se podrán identificar lasfases de la historia material y de los diferentes periodos de uso deledificio. Los años de ocupación del edificio tradicional en muchoscasos se pueden contar en las capas de encalado periódicoestratificadas en sus paredes.Existen además otras particularidades a tener en cuenta en larealización del estudio estratigráfico de arquitecturas vernáculas.En primer lugar, en la arquitectura tradicional existe una ciertatendencia a la continuidad de las técnicas y las modalidadesconstructivas debida a la relación específica que liga laarquitectura tradicional a los materiales del lugar, al paisaje y elclima, a la cultura local. Esta continuidad dificulta la identificaciónde las diferentes fases constructivas que a menudo se caracterizanpor el uso de los mismos materiales y técnicas durante largosperiodos históricos. En estos casos donde aparejos, piedras,acabados, etc. demuestran una tendencia a la homogeneidad ycontinuidad, la observación de los morteros y sus relacionesestratigráficas puede ayudar a distinguir diferentes periodosconstructivos. Se trata de ejercitar la vista y calibrarla en relación alos parámetros existentes. En el caso de materiales en seco, muycomunes en la arquitectura tradicional (piedra en seco, madera,paja, etc.) se deben también encontrar los parámetros adecuadospara identificar las diferencias y las modalidades de laestratificación arquitectónica. El método de la estratigrafía de laarquitectura es suficientemente flexible, o debe serlo, parapoderse adaptar a diferentes situaciones que se puede encontrarpor tipo de materiales o técnicas utilizadas.

El mortero indica que el muro de la izquierda se adosa al muro de la derecha

El mortero muestra claramente la inserción de la ventana en un muro preexistente

Restauración de un pavimento con criterios de distinción y a la vez integración en lapreexistencia

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En segundo lugar, en la arquitectura tradicional existe una difusapráctica de mantenimiento continuo que prevé en algunos casosla sustitución de partes enteras de la construcción, como es el casode las cubiertas vegetales (madera, paja, etc.). Esta práctica vuelvecompleja la identificación exacta del número de veces que se hasustituido el elemento. En estos casos quizás sea oportuno asumirla sustitución periódica como un hecho histórico antes queintentar identificar cuantas veces se ha repetido dicha sustitución.El estudio estratigráfico de una arquitectura vernácula puedeaportar una serie de datos de gran interés para el conocimiento yla valorización de estas arquitecturas. Conocer en detalle sustécnicas constructivas, su historia, las modalidades del uso y deldesgaste favorece la comprensión de su existencia y, por tanto, suprotección y conservación. El estudio estratigráfico aplicado a unaarquitectura tradicional, que a primera vista puede resultarexageradamente complejo y costoso, puede realizarse de maneracorrecta y rigurosa con poco esfuerzo siempre que el arquitecto,arqueólogo o arquitecto técnico tenga una formación específica yuna mirada educada en la observación atenta de la materialidadde la arquitectura. Se trata en estos casos de crear en elobservador una mentalidad estratigráfica que pueda encontrar lasclaves de la historia del edificio y desarrolle el proyecto según unaactitud de conservación de los testigos materiales de la culturatradicional.

Jaldetas de madera de un artesonado reutilizadas que presentan dos tipos demuescas diferentes de apoyo de los saetinos

Tablas de un artesonado policromo que presentan una doble capa de pintura y lashuellas de sus diferentes posición respecto a la inicial

La continuidad en las técnicas constructivas

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Aunque las guías turísticas insistan en mostrarnos unaarquitectura tradicional mediterránea de color blanco impoluto,desengañémonos, también es de otros colores. Sí que puede serblanca Andalucía (España) porque un antiguo rey español loordenó así por medidas higiénicas o una casa del Magreb quetenga enmarcadas las jambas de blanco porque su propietario havuelto del “hajj”, pero la arquitectura del Mediterráneo es azuladaen Chaouen (Marruecos), de colores intensos verdes, azules y rojosen Burano (Italia), terrosos en Siwa (Egipto), amarillos en laToscana (Italia)...También es cierto que no es posible pintarla de todos los colores,ya que no todos los pigmentos son aptos para resistir la intemperiey, por otro lado, los pigmentos utilizados tienen una paleta muyreducida que resista la acción cáustica de la cal (deberían serpigmentos muy resistentes a la luz, al aire y a la contaminación).

Sólo los pigmentos inorgánicos (minerales) son capaces desoportar la humedad y las altas temperaturas. Dentro de latradición, podemos encontrar por ejemplo el azulete (sulfato decobre utilizado tradicionalmente para blanquear la colada deropa), así como el blanco de san Juan –blanco de cal–, negro, ocre,tierra verde y otros más.El color en las fachadas puede estar determinado por lascaracterísticas propias del material de construcción (el color deltapial, el color de una piedra arenisca, el color de un ladrillo) obien por una capa de revestimiento de color (el color de unapintura como pueden ser la técnica al fresco de cal, de caseína,fresco puro o mezzo secco, o el color de un estuco). Podríamosatrevernos a aseverar que en la arquitectura siempre hay color.El color ennoblece la arquitectura tradicional con los cambios detono de sus paramentos, pero también se enriquece con frescos

Girona (España), Agios Artemios (Grecia), Cagliari (Italia), Vic (España), Lefkara(Chipre), Kairouan (Túnez)

El estudio del color. Los primerospasos para la rehabilitación de unafachada

Ramon GrausArquitectoProfesor del Departamento de Composición Arquitectónica de la Escuela Politécnica Superior de la Edificación de Barcelona(Universidad Politécnica de Cataluña)España

Cristina ThióLicenciada en Bellas ArtesRestauradora de la empresa especializada CHROMA (Barcelona)España

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que imitan aplacados de mármol, remarca los huecos o en algunoscasos enfatiza los órdenes o imita las arquitecturas cultas –lostrompe l'?il–, y distingue una casa de las casas vecinas o se fundecon ellas según el contexto.La lógica del color en la arquitectura tradicional no sigueexactamente nuestra escala de valores actuales forjada a basede lecturas ruskinianas y violletianas en donde la arquitecturabella es sinónimo de verdad y sinceridad. En la sociedadpreindustrial el revestir una pared es un hecho habitual que laprotege y ennoblece, lo que el profesor Paolo Marconi hallamado la “capa de sacrificio”, es decir una capa deprotección de la pared de ladrillo, de piedra o de tapial que sesustituye sin problemas de sinceridad arquitectónica cuandoempieza a deteriorarse. Y, a la vez, una capa que es de colory que muchas veces imita otras fábricas, cuando se repintabalas piedras en el "color de la piedra", se estucaba de estucoimitación obra vista sobre una pared de ladrillo, se realizabaun estuco marmoleado, etc.

En el momento de rehabilitar un edificio se consideraimprescindible realizar el estudio cromático con un equipo lo másmultidisciplinar posible (arquitectos, historiadores, conservadores-restauradores, geólogos, químicos, fotógrafos, etc.). Este estudiodebe seguir una metodología determinada que se deberá ajustara los valores patrimoniales de la obra y las posibilidadeseconómicas de la intervención:

1. Plantear un estudio histórico que nos proporcionará lainformación necesaria para entender las características ylas peculiaridades de cada construcción (ver apartado deestudios históricos en esta misma obra).

2. Hacer un examen científico, el objetivo del cual esdeterminar con precisión los materiales constitutivos delas obras y su técnica de elaboración, diagnosticar lasalteraciones y sus causas y seleccionar los métodos deconservación más adecuados, tanto preventivos como derestauración, así como los productos idóneos para laintervención. Se empezará por un examen ocular uorganoléptico (materiales, técnicas, medidas, aspecto,posibles intervenciones, adiciones, alteración quepresenta) del edificio.

3. Realizar un barrido fotográfico una vez montado elandamio. El recurso de la fotografía es muy importantepara documentar las obras1.

4. Realizar un estudio arquitectónico de la obra: toma demedidas, dibujo de alzados y secciones para conseguirel cuerpo gráfico necesario para representar en él laspatologías y el estado de las capas de superficie. (verapartado de levantamientos geométricos en estamisma obra).

Luz rasante para realizar el barrido fotográfico de fachadas con acabado en relieve.

Alzado original del siglo XVIII para el permiso de obra (Barcelona, España)

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5. Ejecutar un barrido de catas de limpieza realizado por unequipo de conservadores-restauradores, para comprobar,por un lado, qué se esconde debajo de las capas desuperficie de contaminación y por otro, reconocer losmateriales usados, las técnicas realizadas y el estado deconservación de dichos materiales. Para este proceso seusan métodos mecánicos –con ayuda de bisturís icepillos– y químicos –con disolventes y apósitos–.

6. Tomar muestras y realizar análisis microquímicos paraidentificar pigmentos (éstos han sido estudiadosbásicamente con el método de la gota desde comienzosdel s. XIX) y análisis químicos con la finalidad dedeterminar la naturaleza, composición y cualidades deuna sustancia determinada.

7. Tener unos criterios (pautas de actuación) rigurosos en laobservación con el fin de salvaguardar la integridad delvalor cultural de los edificios. Sin unos planteamientosteóricos y un conocimiento de la obra, como materia ycomo imagen, toda actuación, a pesar de las másavanzadas técnicas y productos, puede estar expuesta aerrores.

Para ayudar a definir el color de una fachada es necesarioayudarnos de las catas de limpieza. Una vez realizada la cataobservamos el color que hay debajo de la suciedad y conociendoel pigmento de que se trata y el envejecimiento que puede habersufrido por el efecto de la contaminación, de la humedad y delpropio paso del tiempo, podemos llegar a deducir el color original.Con esté método, los análisis que acabamos de mencionar y elmétodo Munsell (que nos referiremos más adelante), podemosdeterminar con mucha precisión el color o colores originales de lafachada en el momento en que se realizó el edificio.A la hora de realizar el informe de color es necesario tener encuenta todos estos factores porque también nos ayudará areconocer los materiales y técnicas usadas, ya que a veces con unestudio organoléptico no es suficiente para llegar a conclusionestotalmente acertadas.Es del todo necesario preguntarse por el revestimiento exterior deledificio, aquello le da presencia y carácter. Así, el estudio de colorde una fachada trata de contestar, entre otras muchas a lascuestiones siguientes: ¿de qué color o colores es la fachadaactual?, ¿cómo se han combinado entre ellos los colores?, ¿podíahaber sido antiguamente de otros colores?, ¿el color de la fachada

Detalle de los elementos que conforman la fachada original.

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Prueba de color.

Aproximación estratigráfica. Capa de limpieza de la fachada.

Combinaciones de color (fondo, enmarcado, huecos) del plan del color delEixample de Barcelona (España).

Munsell Soil Color Chart.

Calcado de motivos gráficos para la preparación de plantillas.

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tiene coherencia con el estilo arquitectónico de está?, ¿puedepresentar repintes parciales o de la totalidad de los elementos quecomponen la fachada?

Nombrar el colorA la primera pregunta debemos responder con el nombre de uncolor, por ejemplo rojo. Pero todos somos conscientes de que haydiferentes rojos. Podríamos ajustarnos más y nombrarlo como rojoCadmio, haciendo referencia pues a un óxido en concreto, peropodría estar más o menos diluido.Es por esta razón que es indispensable utilizar un método parafijar más precisamente la referencia de un color. Aquí vamos autilizar uno poco sofisticado ya que no recurre a ensayos propiosde la restauración de monumentos como es el uso de colorímetroso el análisis de muestras en laboratorio para reconocer el color. Sepropone un análisis óptico por comparación con un Atlas Munsell.El Sistema Munsell2 se basa en reconocer un color apoyándose enla percepción visual de pequeñas diferencias de color del ojohumano sobre un catálogo de muestras entre las cuales existenintervalos colorimétricos equivalentes.El sistema Munsell parte de la base de que un color se puededefinir por tres atributos:

Tono ("Hue"): atributo de la percepción según el cual un objetodeviene verde, rojo, etc.Luminosidad o valor ("Value"): atributo de la percepción segúnel cual un objeto es más o menos oscuro.Saturación ("Chroma"): atributo de la percepción según el cualun objeto contiene un determinado grado de pureza de colorrespecto su grado de claridad

Para determinar el color de una fachada, el procedimientocorrecto seria el de aislar en la pared el color a estudiar con unasuperficie de gris neutro (de los que se utilizan en fotografía), paraevitar distorsiones de colores cercanos, y buscar en la carta porcomparación hasta encontrar el más cercano. Operando de estamanera nombraríamos a nuestro rojo como 2.5YR 6/8 (HueValue/Chroma).En realidad, existen dos cartas de colores Munsell: la "Munsell SoilColor Chart" que se suele utilizar para comparar tonos mates deobra mientras la "Munsell Book of Color – Glossy FinishCollection" sirve para comparar los tonos más brillantes.

Combinar el colorGeneralmente la fachada no está pintada de un solo color, sinoque se utilizan varios colores para destacar una composición de loselementos de la fachada. Por lo tanto los colores se combinan enla fachada con una cierta lógica que es necesario estudiar.Una primera lista de elementos de una fachada a reconocerpodría ser:

También debe tenerse en cuenta que en ciertas fachadas podemosencontrar figuraciones u ornamentaciones pintadas al fresco oesgrafiadas que deben ser documentadas (calcadas, estudiadasiconográficamente) para poder ser recuperadas si el proyecto lodecidiera. Así mismo, el color puede venir dado por el uso deazulejos, terracotta, bajo relieves de estuco o de piedra quetambién deberán estudiarse.Para llegar a conclusiones fiables sobre el tipo de color utilizadopara cada elemento deben conocerse los distintos periodosartísticos de la historia del arte y la combinación de colores quemás utilizados en cada época.

Una historia de capas de colorSin embargo también sabemos que el color en fachadas envejecey según el pigmento utilizado el sol lo puede haber degradado, elagua de lluvia lo puede haber lavado y la contaminación urbanaoscurecido o virado -no necesariamente a oscuro –. Por ejemplo,el blanco de plomo con la contaminación vira a negro–. Paraconocer pues el color original de la fachada debe realizarse la

Fachada

Aberturas

Fondo

Relieves

Cornisas

Fajas

Pilastras

Zócalos

Aleros

Enmarcados

Carpinterías

Marcos

Cerrajería

Barandillas

Rejas

Herrajes carpintería

Ventanas

Balcones

Tribunas

Puertas

Persianas

Jambas

Antepechos

Arcadas

Molduras

Capiteles

Balaustradas

Balcones

Bajo balcones

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comparación en aquellos puntos donde el color se hayamantenido con la mínima alteración, por ejemplo: justo debajo delos balcones, en los retornos de jambas y dinteles, en la parteinferior de cornisas, etc.Por otro lado también sabemos que, por la debilidad de la mismapintura, el edificio se ha ido repintando con el tiempo.Probablemente se han repintado más veces aquellos puntos demás fácil acceso, por ejemplo las plantas bajas.Si con un bisturí conseguimos hacer caer las diferentes capas depintura debemos intentar documentar todas ellas, no sólo para

reconocer la capa primera, sino para comprender el porqué decada color en cada época. Si el edificio dispone de unacombinación de colores debe realizarse el intento de relacionarcada color con la combinación de su misma época.Exfoliando la superficie pintada, sabremos el color original en quese pintó la fachada pero tenemos que plantearnos, por un lado, siel color que queremos recuperar es el original o si, por otro lado–con el conocimiento de las diferentes capas de pintura que nosda la exfoliación–, la fachada ha tenido uno o más repintes demucha más calidad que el original. Entonces tendremos quedecidir, después de un estudio profundo de las diferentes capas decolor del edificio, qué capa salvaguardar o restaurar: si la másantigua o la de más calidad. Si ésta es acorde con el estilo deledificio. Por último plantearnos que al color que recuperemos nole podemos “sacar” el envejecimiento ni los virajes que puedehaber sufrido tanto por la contaminación y humedad cómo por elpaso del tiempo.El objetivo de la restauración de una fachada no deberá sersiempre, necesariamente, dejar la fachada tal cómo se realizóinicialmente. En la fase de proyecto deberemos decidir si recuperarsu aspecto original o revitalizar su momento de mayor calidad.Además, hay que insistir en que, a nuestro parecer, permitir laobservación de la evolución y los cambios acontecidos en lafachada dan más valor y autenticidad al edificio restaurado altiempo que permiten una información viva del devenir histórico yartístico del urbanismo.

La influencia de la textura sobre el colorCuando la luz del sol incide sobre una superficie plana de coloruna parte de ella es absorbida y el resto es reflejada. Precisamenteestá parte reflejada es la que el ojo percibe como un color. Sinembargo cuando la superficie es rugosa se producen sombras enlos microporos de la superficie y la luz reflejada es menor, por lotanto el ojo percibe otro color.Por lo tanto, un color de fachada está íntimamente ligado a latécnica con la que ha sido extendido y con su soporte. Por estarazón, por ejemplo, el mismo color en un estuco enlucido se verámás luminoso que en un estuco raspado.Es imprescindible que el estudio de color debe documentar latécnica utilizada y reflejar los cambios de rugosidad voluntarios –ono– del paramento (por ejemplo, el fondo puede ser rugoso perolas fajas y enmarcados pueden ser enlucidos).También puede ser que el paso del tiempo y el deslavado del aguade la lluvia haya convertido una superficie en rugosa y además demanera desigual. Tenemos que considerar si ésta huella del tiempodebemos “borrarla” o mantenerla. Nosotros somos partidarios demantenerla para no hacer una restauración que incida en un“falso histórico”.Cabe destacar que la tradicional pintura a la cal sobre un revocoal fresco también de cal tiene de por sí una veladura, una cierta

Fachada con desconches donde se advierten los cambios de color del edificio segúnlos gustos de cada época (Nicosia, Chipre).

La textura de la superficie o la incidencia de los rayos solares modifican lapercepción del color de una fachada (Arbúcies, España).

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transparencia del soporte muy particular y que ninguna pinturaplástica es capaz de reproducir por su carácter cubriente.

El color en su contextoEl contexto de una fachada es el espacio y el tiempo. El tiempohistórico y un tiempo artístico. Y el espacio: de la calle, de la plazaen la que está ubicada y también, en otra escala, el barrio y laciudad donde está emplazado el edificio.Por esta razón, en el momento de realizar el estudio debentomarse unos datos del color de las fachadas vecinas (fondo, fajas,zócalos, enmarcados) y otros de toda la calle o plaza (colorespredominantes). Por otro lado el municipio quizás ha desarrolladoun plan de color con una carta de los colores de la población. En

este caso es necesario comprobar si los colores encontradoscoinciden con la carta de colores municipal y si no coincidenentender porqué y justificar la necesidad de adaptarse a la cartaoficial o bien considerar el edifico como una excepción bienargumentada.

El estado de conservaciónFinalmente, el estudio debe reconocer el estado de conservaciónde la capa de acabado y del substrato de soporte, pararecomendar su conservación, consolidación y renovación total oparcial.Una posible ficha de caracterización de la piel del paramento y suslesiones a detectar podría ser:

MATERIAL

estucado de cal esgrafiado estucado al fuego fresco temple

Estucado de cal enlucido rugoso

Esgrafiado capas colores

Estuco al fuego liso marmoleado esgrafiado

Fresco jornadas íntegro al “secco”

Temple de cola de caseina de huevo látex

Aplacado pedra marmol pizarra

Madera tablas listones

Cerámica baldosa toba gres tesela otross:

Escayola molduras relieves escultura

Pintura técnica tradicional nuevos materiales

Color correcto sucio erosionado diluido lavado

Dimensiones parciales

Dimensiones superfície

Disposición diseño liso marmoleado franjas paneles escenas

Temática

Rodapié piedra madera mortero pintura

Zócalo piedra madera mortero pintura

Campo principal

Cornisa sin cornisa pintura

Relación con aperturas continuo discontinuo global

Materiales complementarios

Situación

Localización plano

Estado de conservación adherencia regular / deficiente malo / agrietada cantos

Integridad físicaentero: intacto fragmentado

fragmentado: completo incompleto.........% de pérdida

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CAPAS SUPERFICIALES. INTERVENCIONES ANTERIORES

Soporte perforaciones rebajados

Capa superfície número de capas colores

Tipo de intervención respetuosa interpretación libre destructiva

Materiales auxiliares

Policromía

Procedimiento pictórico fresco al “secco” holeo/esmalte

Pigmentos

Barnices goma lacaa cera colas óleo

Pinturas poliuterano nitro sintético acrílico

temple/encáustica

Madera

Coloración

Tipología pino roble nogal otros

pintura a la cal

cedro

Technique teñida esmaltada cera calóleo

Metal

Material hierro bronce latón plomo

Decoración incisiones repujados pinturas

Perfil liso moldura

Construcción forja fundición

Estado de conservación Bueno normal malo

Cerámica

Denominaciónterracota

porcelaana

engalbado vidriaado gresesmaltado

Color

Instalación in situ

Situación

Estado de conservación bueno normal malo

Patologías

Soporte microfisuras fisuras grietas bufaaspérdidas

Concreciones sales costraa negraa calcáreas

Ataque biológico hongos líquenes/plantas faunaa excrementos

Acción humana vandalismo graffiti antiguos reciente

Capa policromia cazoletas polvo

Capa de superfície humos polvo grasa otros:

Oscurecimientosoxidación barniz

repintes

oscurecimientorepintes

chorreos manchas pintura aureolas

Consistencia polvorienta pérdida de color descohesión

Craqueladuras prematuras de edad

Alteraciones químicas de pigmento del aglutinante óxidos

Adherencia / cohesión correcta deficiente fisurada cantos rotos

otros:

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Representación gráfica de las lesiones del substrato de fachada (Barcelona, España).

Representación gráfica del ensuciamiento de la superficie de fachada (Barcelona,España).

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Propuesta de coloración de una fachada después de su estudio.

Esta información debe recogerse en una ficha y representarse enun alzado de la fachada de manera que sea posible superficiar losdaños.Finalmente, con toda esta información será posible determinar undiagnóstico y optar por una solución proyectual coherente a laglobalidad de la intervención.

1 Existen diferentes técnicas fotográficas que ayudan a la documentación y alestudio de las superficies a tratar como por ejemplo la toma de detalles conmacro; fotografía con luz rasante, técnica que permite poner de manifiesto lasirregularidades o rugosidades de la superficie; la fotografía infrarroja (IR) quepermite, por ejemplo, observar el dibujo subyacente en algunas zonas y indicar laamplitud de los repintes; la fotografía ultravioleta (UV) permite determinar elestudio de la superficie, repintes, y el reconocimiento de algunos pigmentos. Porúltimo, los rayos X (RX) permiten la identificación de materiales inorgánicos.

2 Albert Musell (1858-1918), artista y profesor de arte planteó un sistema (Anotation of color, 1905, Atlas of Munsell Color System, 1915) que permitía fijar ynombrar los colores sin errores.

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Aplicaciones de la fotografía digital Joaquín MontónArquitecto técnicoProfesor del Departamento de Construcciones Arquitectónicas IIen la Escuela Politécnica Superior de la Edificación de Barcelona(Universidad Politécnica de Cataluña)España

Desde su invención, la fotografía ha sido una herramienta muy útilen el mundo de la arquitectura y muy especialmente en el campoque estamos tratando, el de la rehabilitación.Si antiguamente los arquitectos de servían de grabados y cuadrospara buscar información sobre como era originalmente el edificioo elemento a restaurar, la fotografía tomó el relevo de formanatural, ofreciendo en general mayor fidelidad que lasinterpretaciones de los pintores y grabadores.Asistimos a un momento importante e interesante en historia dela fotografía, la transición de la fotografía tradicional o “química”a la fotografía digital. Esto que a primera vista podría parecersimplemente un cambio de soportes es en realidad una revoluciónque está afectando a todas las actividades que tienen algunarelación con la fotografía.Una clara demostración de este cambio es que algunos grandesfabricantes han dejado de fabricar cámaras para películamanteniendo en catálogo solamente algún modelo profesional dealta gama y alguna cámara sencilla de bolsillo. Lo mismo podemosdecir de los fabricantes de película y de papel fotográfico. Losprimeros han reducido de forma drástica la lista de emulsionesdisponibles y entre los fabricantes tradicionales de papel seobserva el desplazamiento de su producción hacia el mercado delos papeles “fotográficos” para impresora.En honor a la verdad, hemos de reconocer que con la fotografíatradicional se puede hacer prácticamente lo mismo que con ladigital. Eso sí, resultando los procesos más complicados,requiriendo mucho más tiempo y trabajo y resultando casi siempremucho más caro.

Levantamiento gráfico de la fachada.

Fotografía de la fachada antes de rectificar.

Fotografía una vez rectificada.

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I. El conocimientoHerramienta 4Levantar geométricamente los edificios existentesAplicaciones de la fotografía digital

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Entre las ventajas que nos ofrece la fotografía digital para nuestrotrabajo podemos destacar las siguientes: Inmediatez. Podemos ver el resultado de cada fotografía y si nonos convence poder realizar otra toma cambiando los ajustes o elpunto de vista, evitándonos tener que volver otro día a repetirla.Otra ventaja es que se ha ampliado el número de opciones para“revelar” las fotografías pudiendo imprimirlas en casa con unaimpresora con calidad fotográfica o llevarlas al laboratorio paraampliar. El laboratorio nos proporcionará copias con calidadprofesional e incluso podremos enviar los archivos por internet,ahorrándonos uno de los desplazamientosPero seguramente las mayores ventajas, para muchos usuarios,están relacionadas con la posibilidad de manipular los archivosmediante programas específicos para las distintas necesidades.Podemos retocar las fotografías, corregir algunos defectos comoaberraciones de los objetivos, compensar ligeramente fallos deexposición, etc.A las ventajas anteriores se ha de añadir el imparable aumento dela capacidad de las tarjetas de memoria, acompañado de unaimportante bajada de precio, lo que permite tomar grandescantidades de fotografías sin que apenas repercuta en el precio.Gracias a todo lo anterior podemos fotografiar individualmentetantos detalles de un edificio o partes del mismo como queramos,no siendo la cantidad un problema (ni técnico ni económico).Para que tan elevada cantidad de imágenes no se convierta en unproblema habremos de utilizar algún programa de gestión debases de datos de imágenes, pues en el caso contrario tan grancantidad de fotografías podrían hacer inútil e inoperante lacolección de imágenes. No sirve cualquier visualizador de

imágenes sino que el programa ha de contar con un bueninterface gráfico y sobre todo con un autentico gestor de bases dedatos que permita asignar a cada imagen tantos campos de datoscomo necesitemos y a su vez ha de ser capaz de gestionarlas deforma eficaz.Este tipo de bases de datos, o bancos de fotografías, tiene laventaja de que las imágenes no ocupan apenas espacio físico,sobre todo si las comparamos con archivadores llenos defotografías en papel. Además presentan la gran ventaja de que sepuede acceder a ellos y consultarlos a distancia, mediante unasimple conexión a Internet. Y en el caso de necesitar algunaimagen podemos descargarla como un archivo digital y procesarladespués de acuerdo al uso que le queramos dar.También es la herramienta adecuada cuando lo que se pretende esreproducir con la máxima fidelidad elementos sobre los quehemos de trabajar posteriormente, como por ejemplo unesgrafiado, un mosaico o un fresco que se han de restaurar, etc.En todos estos casos nos interesará especialmente la fidelidad delos colores de la reproducción. La fotografía digital se adaptaperfectamente a estos trabajos siempre que el equipo utilizadocumpla unas exigencias mínimas. Además de un programa deretoque fotográfico, deberemos de contar con un equipo encondiciones de trabajar correctamente en color. En primer lugardeberemos contar con un monitor de calidad, calibrado yhabremos de conocer los perfiles de color de la cámara y de laimpresora para poder conseguir trabajar con colores reales yfinalmente trasladarlos al papel. Una vez que dispongamos detodo lo anterior, y sepamos utilizarlo, el resultado podrá serplenamente satisfactorio. En el caso contrario, difícilmente

Base de datos para gestionar un banco de imágenes Cámara con un objetivo de corrección de perspectiva Nikon PC

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I. El conocimientoHerramienta 4Levantar geométricamente los edificios existentesAplicaciones de la fotografía digital

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podremos garantizar la precisión de los colores. Habremos detener en cuenta una de las limitaciones de la fotografía digital, laimposibilidad de reproducir algunos colores visibles en pantallasobre el papel. Pero esta limitación no es exclusiva de la fotografíadigital, también sucedía en la tradicional.Donde la fotografía digital se ha convertido en una herramientainsustituible es en el levantamiento de planos de fachadas deedificios, por ejemplo a la hora de realizar catálogos de centroshistóricos o de edificios en los que resulta difícil tomar suficientesmedidas para dibujarlos con precisión. La rectificación fotográficaha sido el sistema utilizado para realizarlos. Mediante la realizaciónde una fotografía más la determinación de al menos cuatropuntos no alineados que nos marquen dos medidas realespodemos rectificar el plano frontal a escala y a partir de estealzado fotográfico podemos realizar los planos de la fachadateniendo en cuenta que podemos tomar medidas de la mismafotografía. El ejemplo que ilustra estas páginas está realizado porel Taller de Patrimonio Arquitectónico de la EPSEB con el programaHomograf. Igualmente, con ayuda de programas de restitucióngráfica podremos generar perspectivas de los edificios a partirpares de planos.Antes de disponer de las herramientas digitales, con las cámarastradicionales era conveniente realizar la fotografía con el ejeóptico de la cámara lo más perpendicular posible al plano de lafachada y corregir las fugas en la ampliadora o bien trabajar concámaras de respaldo móvil (“de fuelle”: Linhof, Sinar, etc.) o con

objetivos de corrección de perspectiva (objetivos Nikon PC, CanonTS-E, etc).Para que no parezca una apología de la fotografía digitalrecordaremos algunos de sus inconvenientes:Aunque se presenta siempre a los equipos de fotografía digitalcomo material barato o al menos accesible y se dice que handemocratizado la fotografía, en el sentido de que ha permitidoacceder a ella a mucha gente que no se habría atrevido a probarlo,las cámaras son, en general, más caras que las que estánsustituyendo. Una buena cámara reflex tradicional normalmenteduraba muchos años. Sus sustitutas, las reflex digitales suelen sermás caras que sus antecesoras y por desgracia los fabricantes lasconvierten en obsoletas en el plazo de dos o tres años. Las nuevastienen mayor número de pixeles, mayor velocidad de proceso yprogramas de funcionamiento cada vez más sofisticados.Las cámaras digitales son, en general, muy delicadas frente agolpes y malos tratos, muy sensibles a los agentes atmosféricos,humedad elevada, temperaturas extremas y sobre todo al polvoque causa serios problemas. Los servicios técnicos tradicionales yano reparan estos tipos de cámaras que han de acabar en el serviciooficial de la marca, que ya no realiza pequeñas reparaciones,normalmente sustituyen la cámara si está en garantía y si no, lospresupuestos de reparación (precio fijo, sea lo que sea lo averiado)suelen incitar a cambiar de cámara en lugar de repararla.Añoramos máquinas duras capaces de resistirlo casi todo, inclusotrabajar sin baterías, del tipo de la Nikon FM o similares.

Cámara de respaldo móvil Sinar para fotografía arquitectónica.

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Herramienta 5Comprender las lesiones estructurales

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Herramienta 5Comprender las lesiones estructurales

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I. El conocimientoHerramienta 5Comprender las lesiones estructurales

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Los aspectos de comportamiento y durabilidad de los elementosestructurales del hábitat tradicional se hallan íntimamenterelacionado con los materiales utilizados y las formas de construirde los entornos urbanos y rurales que lo conforman. Hay quepartir, por tanto, del conocimiento de dichos materiales y dichasformas de construir para iniciar los procesos de diagnóstico de lasalteraciones y daños de cualquier índole que presenten losedificios. También resulta útil disponer de la mayor informaciónposible sobre las modificaciones e intervenciones de todo tipoacaecidos en el edificio a lo largo de los años e, incluso, de losdiversos usos a que se ha destinado.Es recomendable la representación gráfica o referencia escrita de lainformación recopilada sobre planos, secciones y alzados de losedificios, con el objeto de poder relacionar la localización de losdaños con la ubicación de los diversos elementos estructurales y dela obra gruesa, incluyendo las tabiquerías. También es recomendabletomar nota de las modificaciones distributivas o volumétricas enforma de adiciones en altura o ampliaciones en planta realizadas a lolargo del tiempo, puesto que ello permite alcanzar una comprensiónglobal y unitaria de la construcción, lo cual resulta de especial interéstratándose de edificios antiguos o históricos.Teniendo presente lo expuesto anteriormente, nos referiremos acontinuación a la diagnosis de las lesiones que más frecuentementese manifiestan en los diversos elementos constructivos queconforman los sistemas estructurales de dichos edificios,distinguiendo de forma especial aquellos que soportan directamentelas solicitaciones mecánicas debidas a la acción de las cargasgravitatorias, del viento y del sismo, es decir, los muros, pilares ycimientos por lo que se refiere a elementos verticales, y los forjados,bóvedas y cúpulas como elementos de cobertura más comunes.

1. Lesiones estructurales de los edificios con muros gruesos

La estructura vertical de los edificios a los que nos referimos laconforman generalmente muros construidos con los materialesdel lugar. Con las únicas excepciones de los “muros vegetales” ylos muros con entramado de madera, todos los demás cabedistinguirlos como muros gruesos, con escasa esbeltez, en los quese utilizan la tierra, el ladrillo o la piedra como material de base,ejecutados según técnicas ancestrales con el uso de utillaje demoldeo en el caso de los muros de tapial y con el recurso deaglomerantes a base de tierra o morteros de cal para conseguir laconexión por adherencia de las diversas piezas, aunque también

es posible su conformación fiando al simple contacto y rozamientoentre las piezas –en este caso las piedras– en las llamadasmamposterías en seco. Cabe caracterizar mecánicamente losmuros así construidos por el hecho de constituir un elementoautoestable, capaz de absorber las solicitaciones generadas por supeso propio, las transmitidas por los forjados y cubiertas y las queprovienen de los vientos habituales en el lugar, direccionándolas alos cimientos, generalmente formados con zapatas corridas rígidasde escasa profundidad y anchura análoga o poco superior a la delmuro. Fundamentan el propio equilibrio en su grosor y bajaesbeltez, al utilizarse en construcciones de dos o tres plantas a losumo, adoptando disposiciones geométricas en forma de cuerposcerrados que tienden a arriostrarse entre sí en grado diverso, enfunción de su separación y de la rigidez de los encuentros muro-forjado. A partir de estos principios, cuando alguna o varias de lascaracterísticas señaladas resultan insuficientes o anómalas, serácuando aparecerán lesiones en forma de grietas, fisuras odeformaciones cuyas pautas de formación, localización y dinámicaconstituyen el conjunto de datos útiles para su diagnosis. Aunque al referirse a los muros gruesos, se da por supuesto sucarácter de muros de una sola hoja, macizos en todo su espesor,conviene tener presente en los procesos de diagnosis de dichosmuros la factible carencia de homogeneidad de su sección, enespecial en los muros de mampostería, no sólo en los tiposejecutados “a la romana”, con vertido de material entre dos hojaspreformadas con mampuestos, sino en otros muchos construidoscon una aparente “hoja única”, en los cuales la conformaciónaplomada de los paramentos con mampuestos de mayor tamañogenera zonas interiores más disgregadas y deformables y, enconsecuencia, menos resistentes.Conviene hacer mención también al hecho de que las formas defractura de la mayor parte de los muros antiguos gruesos avalanuna suficiente correlación con el modelo elástico en muchas de lossupuestos de carga más comunes, aunque, evidentemente, seprecisa en muchos casos de un conocimiento más pormenorizadode sus características y de las acciones que intervienen paraproceder a su diagnosis.Con el fin de facilitar la descripción y análisis de las lesionesestructurales más comunes, se distinguen las que se presentan yvisualizan de forma coplanaria con los paramentos de los muros deaquellas otras que se forman en secciones centrales de los mismos ogenerando deformaciones transversales a sus paramentos. A partir deesta primera distinción se relacionan las diversas variantes exponiendopara cada caso sus principales características.

Lesiones estructurales en los edificios de la arquitecturatradicional mediterránea

César Díaz GómezDoctor arquitectoProfesor Titular del Departamento de ConstruccionesArquitectónicas I en la Escuela Técnica Superior de Arquitecturade Barcelona (Universidad Politécnica de Cataluña)España

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1.1/ Lesiones coplanarias a los paramentos del muro

Su característica más peculiar es que los daños, en forma de grietas, fisuras o aplastamientos, se marcan sobre los paramentossuperficiales, y suelen atravesar toda la sección del elemento, diferenciándose con ello de la mayor parte de lesiones de origen noestructural.

1.1.a/ Lesiones por exceso de compresión en un tramo amplio de muro

La localización de las fisuras o grietas coincide con las direcciones de las líneas isostáticas de compresión correspondientes a un elementovertical de material elástico, homogéneo e isótropo recibiendo la carga vertical de su peso propio y de los forjados, supuesta esta últimauniformemente repartida. Las roturas se forman preferentemente en las partes más cargadas coincidentes con la zona inferior del muroy, en su caso, en las zonas macizas de las agujas de carga entre aberturas. Su presencia indica la superación de la tensión admisible acompresión en la zona fracturada, con efectos que pueden ser muy diversos sobre el nivel de seguridad del edificio, en función de lacapacidad de redistribución de tensiones en el ámbito del propio muro o del conjunto de su sistema murario.En mamposterías concertadas, no es extraño que uno de los primeros síntomas de la fractura sea el aplastamiento y disgregación delmortero de las juntas horizontales cuando el módulo de elasticidad del mortero es mucho más bajo que el de los mampuestos o ladrillos,lo cual suele suceder en los muros antiguos. A esta fase le sigue la progresiva rotura vertical de los mampuestos inducida por las tensionesde tracción rasantes horizontales en los contactos mortero-mampuesto, hasta formar un haz de grietas verticales continuas. En lasmamposterías no concertadas, dicho proceso, en caso de presentase, no es tan evidente, si bien las grietas suelen zigzaguear por lasjuntas de mortero esbozando el mismo esquema.La diferencia de carga vertical entre dos tramos de un mismo muro se acusa por la fractura de las secciones verticales coincidentes opróximas al cambio de solicitación, marcando una grieta vertical o una sucesión de grietas inclinadas con eje vertical común e inclinacióndeducible del sentido de las tensiones de corte.

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1.1.b/ Lesiones debidas a las cargas puntuales

Las fisuras arrancan inclinadas de los laterales del elemento que genera dicha carga –habitualmente una viga o vigueta– o se marcanverticales debajo de dicho elemento. Como en el caso anterior, su gravedad dependerá de la posibilidad de redistribución de tensionesdel elemento afectado, que si bien es amplio en los casos habituales, no sucede lo mismo en los pilares exentos, los cuales suelen requerirde intervenciones de refuerzo.

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1.1.c/ Lesiones debidas a insuficiencias de rigidez de los elementos vinculantes

La deformabilidad de algunos de los elementos que, teóricamente, tomando como referente el modelo elástico, se les supone una infinitarigidez, es la causa de la formación de esquemas singulares de fractura diferentes a los que les corresponderían si no se presentara dichasituación. A modo de ejemplo, en los gráficos pueden observarse los cuadros fisurativos inducidos, en un caso, por un dintel deformablede madera, que permite la descompresión zonal del muro con la formación de fisuras marcando el arco de descarga y el efecto de lacarga puntual de la vigueta; y en otro caso los señalados por la deformabilidad de los cimientos bajo las agujas de carga del muro defachada, que genera en éste esquemas de fractura a cortante o a flexión según sea el tamaño de las aberturas y la ductilidad de losmateriales del muro.

1.1.d/ Lesiones debidas a la diferencia de cargas entre muros transversales

Es frecuente la formación de una fractura vertical en la misma esquina formada por el muro que soporta la carga de los forjados y elmuro transversal. La pérdida de continuidad del sistema murario conlleva una reducción de su monolitismo con efectos que se deberánevaluar especialmente en función de la incidencia de las acciones horizontales de viento y sismo probables.

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1.1.e/ Lesiones debidas a diferencias de rigidez entre los materiales componentes de los muros mixtos

En los muros con dos mamposterías o materiales coplanarios de diferente rigidez, uno de ellos –el de mayor rigidez– formando pilastrasaparentes y el otro conformando propiamente el muro, se observa a veces la aparición de grietas como consecuencia de los esfuerzosde corte generados en las zonas donde se produce el impedimento de deformación del material o fábrica de menor rigidez por el demayor rigidez de las pilastras. Dichas roturas, que generalmente en muros gruesos no tienen una trascendencia importante sobre suequilibrio, son típicas de los muros que combinan la fábrica de ladrillo con el tapial, o la mampostería concertada con la no concertada.

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1.1.f/ Lesiones debidas a los movimientos diferenciales de los cimientos

Los movimientos del terreno constituyen una de las causas más frecuentes de fisuración y agrietamiento de los muros tradicionales.Dichos movimientos pueden ser originados por múltiples causas, algunas de ellas intrínsecas del propio terreno (humectación de sueloscohesivos, laderas inestables, etc.) y otras relacionadas con las características de los cimientos existentes en el propio edificio o conactuaciones en las edificaciones próximas. Generalmente –aunque no siempre– la manifestación de los daños es progresiva, de formaque es posible disponer de información sobre su evolución y la adopción de las medidas preventivas oportunas.El reconocimiento visual de los movimientos se detecta por la interpretación de los cuadros fisurativos que se muestran en las figurasadjuntas en función de tipo de movimiento (descendente o en deslizamiento), zona afectada del edificio (esquina o zona central) y deciertas características del edificio (muro ciego o muro con huecos). Como se ha expuesto anteriormente, estos esquemas se fundamentanen la hipótesis de que los muros se comportan mecánicamente como elementos elásticos y rígidos, con escasa deformación plásticaanterior al momento de la fractura, siendo además homogéneos e isótropos. Es evidente que cuanto más se aproximen las característicasdel muro al modelo anterior, mayor validez tendrán las referencias a los tipos de fractura facilitados por el modelo elástico, si bien siemprehay que tener presente que los lugares de fractura prioritarios suelen coincidir con la localización de secciones débiles en la absorción delas tensiones de tracción generadas por el movimiento, lo cual resulta lógico si se considera la escasa resistencia a este tipo de solicitaciónde los materiales que componen los muros que se tratan en estos apartados.

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1.2/ Lesiones manifestadas en el plano transversal a los paramentos del muro

Este tipo de lesiones se caracterizan por no ser visibles en los paramentos exteriores del muro o por manifestarse en forma dedeformaciones transversales a dichos paramentos.

1.2.a/ Roturas verticales en secciones interiores de los muros

Un exceso de compresión en un muro grueso puede generar una fractura interna vertical que, siguiendo el recorrido de la isostática decompresión que pasa por el punto en que se ha sobrepasado la tensión de rotura del material, tiende a dividir progresivamente el muroen dos mitades, aumentando así su esbeltez y reduciendo su capacidad portante. Este tipo de rotura es la propia de muchos muros nohomogéneos en su interior, con secciones internas débiles como consecuencia de la disposición de los mampuestos pétreos o de las

1.1.g/ Lesiones debidas a los movimientos sísmicos

La edificación de la arquitectura tradicional a base de muros de tierra, piedra o ladrillo –en especial los dos primeros– no ofrecen mucharesistencia a los movimientos sísmicos, debido a su escasa resistencia a las tensiones de tracción y de corte y su poca ductilidad para darrespuesta a las solicitaciones multidireccionales introducidas por dichos movimientos. El síntoma visual que de forma más reiteradaidentifica su afectación es la presencia de fisuras en cruz en los entrepaños situados entre aberturas, indicando la fractura por esfuerzocortante de dichos tramos de muro a consecuencia de la sacudida en el doble sentido (derecha-izquierda, horizontal vertical),prácticamente simultánea, que caracteriza el movimiento sísmico. Otros efectos visibles, tales como las fisuras en secciones de cambiode inercia o a consecuencia de los sobre-empujes generados por las sacudidas, son también frecuentes, así como la formación de dañosno visibles en el interior de los muros (decohesiones, microfisuraciones, etc.) que reducen su capacidad portante. Evidentemente, laevaluación de la gravedad de la afectación requerirá del análisis particularizado de los daños en cada edificio.

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piezas cerámicas guiada por las referencias fijas de los planos verticales de los paramentos. Esta forma de fractura es la que presentamayor peligro de entre las variantes comentadas, puesto que, generalmente, no es visible su presencia y progresión en el interior de losmuros antiguos, pudiéndose producir el colapso del elemento sin que necesariamente se presente una fase perceptible de deformacióndel elemento. Por supuesto, su presencia y descubrimiento, tanto en muros como en pilares exentos, aconseja la adopción de medidasde refuerzo a corto plazo de los elementos dañados.

1.2.b/ Desplomes y abombamientos en las fachadas

Generalmente, se producen a consecuencia de largos procesos de deformación originados por los efectos prolongados de lassolicitaciones verticales u horizontales sobre los materiales de los muros, unidos a los derivados de su propia reología, que provocacambios a lo largo del tiempo en sus características mecánicas. En fases avanzadas de la deformación, suele ser precisa la adopción deapuntalamientos u otras medidas cautelares. Los desplomes debidos a los empujes de las cubiertas, los giros de la cimentación o losefectos de la humedad y la temperatura son las causas más habituales de los desplomes, mientras que los procesos reológicos de lentadeformación bajo las cargas centradas o descentradas transmitidas por la cubierta y los forjados lo son de los abombamientos.

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1.2.c/ Empuje de las bóvedas

Los elementos abovedados generan empujes en sus encuentros con los muros perimetrales que deben ser compensados por el grosor yla masa de dichos muros, ayudados a veces por contrafuertes. La insuficiencia en la compensación de los empujes da pié a la formaciónde grietas y deformaciones, que pueden afectar no sólo a los muros sino también a la propia bóveda descomprimida por dichos efectos.

2. Lesiones estructurales en los forjados, bóvedas y cúpulas de los edificios con muros gruesos

El elemento de cobertura más habitual de la edificación mediterránea es el forjado formado con viguetas de madera y un entrevigadoconstituido por materiales muy diversos: cañizo, entablamentos de madera, soleras de rasilla cerámica, bovedillas de este mismo materialo a base de aglomerantes y áridos diversos, etc. Las bóvedas y cúpulas en cambio, son menos usuales y más singulares en su aplicación,resolviéndose constructivamente con los mismos materiales que los muros y con técnicas de ejecución particulares de cada lugar

2.1/ Lesiones en los forjados con vigas y viguetas de madera

En las vigas y viguetas de madera que forman los elementos estructurales sustentantes del forjado, se pueden distinguir tres tipos deafectaciones de características distintas: las deformaciones, los ataques bióticos y las grietas, también denominadas fendas cuando sepresentan en la madera.

2.1.a/ las deformaciones

Es usual hallar en los edificios antiguos forjados muy flexionados como consecuencia de la fuerte fluencia experimentada por loselementos de madera que los conforman. La fluencia, entendida como la cualidad de un material de deformarse progresivamente bajo

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2.1.b/ la presencia de grietas

Aunque la presencia de grietas no suele ser debida a las acciones mecánicas soportadas por el forjado, sino a causas relacionadas con elproceso de secaje de la madera o a los ciclos de humedad ambiente en que se halla inmersa, conviene ratificar su origen y evaluar surepercusión sobre la inercia de los elementos afectados, puesto que si han sido originadas por causas de origen mecánico, su presenciapuede ser un síntoma de situaciones próximas a la rotura y colapso del elemento afectado.

las cargas que soporta sin necesidad que dichas cargas aumenten, es un fenómeno típico de la madera cuando trabaja flexionada, yrepercute en una disminución de la capacidad resistente del elemento del que forma parte, la cual deberá ser evaluada en cada caso enfunción de las características mecánicas del tipo de madera, de la carga soportada por el forjado y de la flecha existente.

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2.1.c/ los ataques bióticos

La presencia de pudriciones producidas por muy diversas especies de hongos, o de insectos xilófagos tales como la termita o la carcoma,repercuten en reducciones de sección útil que, como en el caso anterior, deben ser evaluados específicamente en cada edificio afectado.La detección de las zonas dañadas y su intensidad constituirán, por tanto, aspectos de la información previa absolutamente necesariosen el proceso de diagnosis de dichos elementos.

2.2/ Lesiones en las bóvedas y cúpulas

El comportamiento mecánico-estructural de las bóvedas se reconoce habitualmente a partir de la superposición de la curva directriz delelemento con la línea de presiones correspondiente. En los lugares en que más se aleje esta línea de la posición de la directriz, mayorserá el riesgo de fisuración o aplastamiento, al coincidir dichos lugares con las zonas sometidas a las máximas tensiones de tracción ycompresión.Los esquemas de fractura de las bóvedas difieren sustancialmente de los de las cúpulas, al ser éstas verdaderas estructuras espacialescuya interpretación requiere necesariamente de un planteamiento tridimensional complejo, el cual explica algunos de los modelos clásicosde rotura que suelen presentar. De todas formas, es común en ambos elementos que el origen de los daños derive de la descompresión generadapor el movimiento de los muros, pilares o pilastras que reciben sus empujes, ya sea por el desplome lateral de los propios muros o por el descensoprovinente del asiento diferencial de sus cimientos, aunque, por supuesto, cabe también la posibilidad que sea el exceso de sobrecarga o supropia debilidad la causa directa de las lesiones que presenten. En los gráficos, se muestran sus formas más habituales de fractura.

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3. Particularidades del comportamiento de las estructuras con elementos de entramado de madera

El comportamiento mecánico-estructural de los muros de entramado de la edificación tradicional difiere sustancialmente del de los murosgruesos a los que se ha hecho referencia en los apartados anteriores, puesto que los elementos resistentes principales son las piezaslineales de madera que conforman el entramado, mientras que los entrepaños de tapial, adobe o ladrillo cumplen la función subsidiariade evitar su pandeo, absorbiendo, en todo caso, un porcentaje aleatorio de los esfuerzos de compresión. Se trata, en consecuencia, deestructuras porticadas arriostradas por los entrepaños macizos. Los forjados suelen ser a base de vigas y viguetas de madera apoyadasen los propios elementos de los entramados de los muros o en pilares interiores. Se trata de estructuras de comportamiento real complejo, marcado en buena parte por la diferencia de rigideces entre los materiales quelo componen, la relación entre el grosor del muro y la separación de los puntales, y la disposición de las piezas del entramado, que puedeser muy diverso, con elementos diagonales más o menos abundantes. En todo caso, un aspecto importante, muchas veces decisivo enla durabilidad de este tipo de muros, es el progresivo deterioro de la madera cuando se halla exenta de mantenimiento, lo cual incide enuna pérdida paulatina de su capacidad portante.

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La importancia del factor de riesgo sísmico en la regiónMediterránea viene de sus características geomorfológicas ytectónicas. En efecto, esta región se encuentra en el oeste de lacordillera de los Alpes y del Himalaya, donde la interacción entrela placa euroasiática y las placas de África, de Arabia y de la India,provoca un sistema de colisión compleja. En consecuencia, laactividad sísmica siempre ha estado dramáticamente presente,traduciéndose en numerosas consecuencias desastrosas entérminos de vidas humanas, así como de daños más o menosimportantes del patrimonio arquitectónico en los edificios, losgrandes inmuebles, los centros históricos y el entorno en sutotalidad (entorno natural y construido). Estas repercusiones aveces han puesto en peligro el patrimonio histórico y la identidadpropia de un lugar.La arquitectura mediterránea tradicional es tan vulnerable quesufre a menudo importantes efectos de los temblores de tierra,diferentes en función de las características de la estructura y de losmateriales de los edificios. Las obras de construcción se considerancomúnmente con una resistencia menor a los seísmos que lasestructuras modernas de hormigón armado. Sin embargo, lasconstrucciones bien construidas y mantenidas pueden resistir a lostemblores de tierra de gran intensidad (como se demuestra por losmonumentos que han superado pruebas difíciles), gracias a lastécnicas y materiales utilizados, así como también a unmantenimiento regular efectuado con todas las de la ley. Además,los estudios analíticos más exhaustivos efectuados sobre los dañosprovocados por los seísmos (gracias a las mejores posibilidadesactuales de reagrupar y de tratar las informaciones) handemostrado recientemente la capacidad “natural” de los muros,los suelos, y los techos, realizados para absorber las vibraciones, acondición que sean construidos y mantenidos correctamente.Además, la restauración y el refuerzo de los edificios existentes,incluso de aquéllos que presentan importantes fisuras, permitenconservarlos perdiendo únicamente la geometría original. En elcaso contrario, los edificios de hormigón armado deben serderribados si su geometría está afectada, incluso el caso demínimas deformaciones.Como indicaremos ahora, las características particulares de lostemblores de tierra, tales como su intensidad e intermitencia, nohan permitido comprender en profundidad el fenómeno y suscausas. En consecuencia, contrariamente a la cultura de laconstrucción tradicional, no se ha desarrollado ninguna técnica nicaracterística estructural a partir de la experiencia.

Características estructurales de edificios y temblores de tierra a lo largo de la historia

Los temblores de tierra han sido históricamente interpretados conmucha imaginación y de forma apocalíptica. La comprensiónhumana se consideraba inapropiada a causa de la ausencia de unenfoque científico en la cultura pre-moderna.El fracaso de la teorización de las causas permite explicar, por unaparte, la ausencia de una solución estructural antisísmica y, por laotra, la idea que todas las estructuras, incluso sólidas, no puedenresistir a la naturaleza indomable y amenazante de los tembloresde tierra (a menudo percibidos como un castigo divino).Por ora parte, el hecho que este fenómeno telúrico no se producea intervalos parecidos, no contribuyendo a la profundización delos conocimientos relativos al riesgo sísmico y a las eventualessoluciones a aportar. En realidad, los efectos destructores de untemblor de tierra caen progresivamente en el olvido a lo largo delas generaciones. La humanidad está protegida de los efectoscontinuos del entorno natural mediante techumbre, muros,suelos, así como los otros elementos, que han sido progresivamentemejorados. En cambio, no ha podido proporcionar una buenaresistencia de los edificios a las tensiones dinámicas.La memoria histórica del acontecimiento destructor ha persistidoen la consciencia popular pero ha sido cargada de supersticionesy ligado a desastres sobrenaturales.

Registro de la representación de un temblor de tierra bíblico: según las antiguascreencias, los edificios y el suelo estaba en cólera.

El riesgo sísmico en la arquitecturatradicional

Giambattista De TommasiProfesor titular en el Departamento de Rehabilitación de Edificios(Politecnico di Bari), ItaliaColaboradores: grupo de trabajo de investigación (FabioFatiguso, Mariella De Fino y Albina Scioti)

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Aristóteles, uno de los primeros filósofos de las ciencias de latierra, escribió: “[...] no es el agua ni el fuego, pero el vapor queserá el origen de los temblores de la tierra, cuando se dirige haciael interior de la tierra lo que exhala normalmente hacia fuera [...]”1.Séneca, en el sexto libro de las Cuestiones naturales titulado En elmovimiento de la tierra, describía correctamente los efectos de lostemblores de tierra, pero los relacionaba con el agua o el aireturbulento, en las cavidades subterráneas y produciendo lostemblores sísmicos. Además Plinio, en su obra, Historia natural,menciona un viento en el interior de la Tierra que será exhaladopor “las alcantarillas y los pozos profundos”2. Las explicacionespropuestas durante los siguientes siglos, aunque fuesensensiblemente los mismos, son, no obstante, difíciles de presentaren detalle. En todos los casos, ninguna ha probado una intuiciónadecuada a propósito de este fenómeno. En algunos casos lointentaban explicar en términos de magia y/o brujería.Además, la definición de las causas de los temblores de la tierra noha progresado, incluso cuando el proceso de derrumbamiento dela construcción fue comprendido (tenemos incontablesborradores, dibujos y descripciones sobre ello). Además, losdescubrimientos de los científicos, al principio del siglo de lasLuces, contribuyó a una mayor confusión en lugar deproporcionar soluciones, como se produce en el caso de losfenómenos eléctricos: “[...] el entusiasmo creado por losfenómenos eléctricos llevó a pensar que todos losacontecimientos inexplicables estaban atribuidos a los fluidos, oal vapor eléctrico de acuerdo con la definición de aquella época,y los temblores de tierra eran considerados como los fenómenoscausados por la electricidad [...]”3.Es en este ambiente que Valadier diseñó las torres antisísmicas enRimini, para dispersar la electricidad de la tierra en la atmósfera.En el siglo XVIII, re realizaron progresos cualitativos en cuanto a las

experiencias y las observaciones científicas4 llevando a Bottari aentender el fenómeno en su “Tres lecciones sobre el terremoto”publicado en Roma. “Las entrañas de la tierra se atraviesan pornumerosos lugares por los vientos sulfurosos y bituminosos, queestán mezclados con salitre u otras sustancias que se puedenincendiar, dilatando las cavidades donde están, y romper o intentarromper los obstáculos existentes, provocando los temblores de latierra...”5.Las sismología moderna nació también en el siglo XVIII. Losestudios realizados por Mallet6, el sismógrafo de Mine y el modelode Mercalli para medir la intensidad sísmica de las etapasimportantes, fueron las investigaciones durante el siglo XX (conlos investigadores Baratta y Wegner), que finalmente explicó lascausas de los terremotos y las medidas a tomar.Respecto a las soluciones técnicas, subrayamos que desde lostiempos antiguos, numerosas medidas técnicas y estructurales hansido tomadas, en particular después de los temblores de tierradramáticos. Estas medidas, interesantes y más o menos eficaces,fueron desarrolladas rápidamente y cayeron también rápidamenteen el olvido.En Italia, en el siglo IV a.C., en las colonias griegas de Metapontey Paestum, los constructores crearon los edificios en trincheras quefueron instaladas en la roca y llenadas con arena. En el norte deSiria, en el siglo II a.C., las construcciones de tierra estabandotadas de una estructura en madera. Después del temblor de tierra que destruyó Pompeya y una partede la ciudad de Nápoles en el año 63, una serie de reglasantisísmicas fueron impuestas, conocidas y transmitidas hasta elRenacimiento, impidiendo la construcción de edificios de más dedos plantas. Además, ninguna innovación técnica y estructuralcorrespondía al desarrollo de esta regulación, a excepción de losresidentes de Ercolano, donde la estructura en madera (opus

Efectos de un terremoto dramático, Friuli (Italia), 1976. Representación de un temblor de tierra en Rodas, 1495. Los recorridos más altos dela muralla de la ciudad se derrumbaban, mientras que los recorridos más bajosestán intactos.

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graticium) era rellenado de piedras molidas, de barro y de unaestructura de mimbre.Sin embargo, después del dramático terremoto que causó ladestrucción de una gran parte de Lisboa en 1755, seguido portoda Europa, generó un fuerte legado de medidas apropiadaspara reducir los efectos sísmicos destructivos (incluso si semalentendían las causas). Para la reconstrucción, algunasregulaciones fueron elaboradas por primera vez en la historia,sobre la altura de los edificios, la anchura de las calles y, enparticular, la estructura de los nuevos edificios. Específicamente,las paredes tenían que estar compuestas de una estructura demadera (después conocida como “gaiola pombalina” del marquésde Pombal que diseñó la reconstrucción) que fue capaz desostener las plantas y el techo en caso de temblor de tierra.La gaiola Pombal situada en el interior de los muros se componíade un entramado arriostrado que contenía los montantes (prunos)y travesaños (travessenhos). Los travesaños fueron conectados alas paredes por una serie de dados (maos). La parte superior de losdados se conectaron con dinteles (frechais), jambas y cabios(pendurias). La estructura elástica de madera aseguraba la granresistencia del edificio.Las importantes soluciones técnicas mencionadas llevaron lasaplicaciones más complejas después del temblor de tierra deMessina, en Calabria, en 1783, con un tipo de construcciónantisísmica de naturaleza particular. La “casa baraccata”descrita por Vivenzio7 se compuso de una estructura de paredesde carga con un armazón de madera con vigas horizontales ymontantes verticales.

A partir de estas experiencias, se ha realizado un gran progresosobre el establecimiento de buenas regulaciones de construcción,sostenido por una comprensión más profunda de los fenómenostelúricos. En realidad, el comportamiento homogéneo y unitariodel edificio en caso de sacudidas sísmicas solía ser asegurado porbarras de acero situadas en el interior de los muros y por tirantesy contrafuertes unidos de forma más sólida a las estructuras. Lasautoridades animaban incluso a permitir la oscilación de losedificios. En Italia en 1854, el gobierno de Bourbon retiró las tasasque gravaban del hierro utilizado para ello. En ciertas regiones deItalia, las piezas de seguridad eran utilizadas, así como piezasreforzadas por planchas de hierro suave en forma de cruz de SanAndrés, situadas entre el muro y el yeso. Los muros reforzados asíeran muy corrientes, en particular después del temblor de tierra deMessina en 1908, y existían diversas versiones, con algunasbrevedades, yendo del simple refuerzo mediante tirantes de aceroa los sistemas modulares compuestos de ladrillos huecos dediferentes formas y con aperturas unidas por roscas de hierrozincadas.

La importancia de las conexiones para la resistencia sísmicaEvidentemente, en cada región mediterránea, el arte de construirse ha especializado en realizar edificios lo mejor posible, conmateriales que se encuentran disponibles en el lugar yeconómicamente sostenibles. Por ello, una buena calidad delmuro puede tener diferentes materiales y característicasestructurales. Así mismo, las regulaciones de construcción sonbásicamente las mismas (dimensión de elementos, forma y calidad

El gravado del siglo XVIII representando un temblor de tierra provocado por laexhalación de vapores subterráneos.

Torres antisísmicas diseñadas por Valadier en Rímini.

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de realización, textura de las caras, cualidad y cantidad demorteros, conexiones y homogeneidad).Particularmente, la naturaleza monolítica de las paredes de doshojas debe asegurar la resistencia a las tensiones dinámicas. Dehecho, las partes individuales deben estar conectadas entre ellaspara mostrar un comportamiento de “caja”. Esta condición puedeevitar los deslizamientos verticales que normalmente frenan lacapacidad de estabilización del peso en contra del empujehorizontal.Más allá de las conexiones en elementos individuales de losedificios, las buenas conexiones entre los diferentes elementos deconstrucción debe ser globalmente asegurado en la estructuraglobal (pared-pared, pared-suelo, pared-techo), para reducir lasdeformaciones por la presencia de restricciones efectivas y,también, para evitar movimientos provocados por el balanceo delas estructuras en un momento diferente cada una.De acuerdo con Rondelet “los naturistas han señalado que losorganismos de la naturaleza de los seres vivientes estánorganizados para que los huesos no estén sueltos los unos de losotros. Incluso, los marcos deben estar conectados con los otrosmarcos y reforzados con nervios y ligamentos. Entonces, la seriede marcos debe ser capaz de resistir solos y perfectamentecerrados en su solidez, incluso si algún otro elemento falla”8.Estos ligamentos apuntan a la provisión de la construcción, encaso de acción sísmica, el comportamiento de “caja” (utilizandouna definición moderna) es el principal objetivo para cualquiertrabajo de refuerzo y/o mejora de la resistencia sísmica. Elcomportamiento “caja”, también asegurado por conexionessuperiores (zunchos), pueden permitir, por una parte la diferenteresistencia de elementos para intercambiar tensiones sísmicashorizontales entre cada uno y la distribución de las tensionesinducidas de todas las diferentes partes.

De hecho, las conexiones deben oponerse a la rotación de lasparedes (por ejemplo, las caras de los edificios) y transmitir laacción a las paredes perpendiculares para que se agrieten dentrode su plano.Si estas conexiones no pueden conseguirse por las regulacionesnormales de una construcción correcta, el empleo de tirantesmetálicos podría ser muy útil. Milizia subraya que “en los tiemposantiguos, las paredes eran mantenidas correctamente pasando através de largas vigas de madera que trabajaban como cadenas alo largo del grosor de la construcción para que la pared fuerareforzada en sí misma y efectivamente conectada con las otras. Lamadera de olivo fue utilizada para este propósito, ya que nopuede ser dañada por la cal y es mejor que las cadenas de hierro,ahora ampliamente utilizadas”9. La efectividad de los tirantes metálicos, dentro de la buena técnicade construcción, se refiere a la capacidad de crear o recrear unaconexión sólida entre estructuras horizontales y verticales. Estos

La “casa baraccata” por Vivenzio.

Modelo de “gaiola pombalina”.

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mismos propósitos pueden conseguirse mediante una apropiadaejecución y una correcta estructura de las plantas.Particularmente, la relación entre las paredes y la madera o lossuelos de hierro debe ser garantizado, ya que las vigas puedenactuar como conectores, evitando que las paredes roten hacia elexterior, y para que los puntales horizontales eviten elderrumbamiento de las paredes hacia el interior. Además, lasplantas deben ser suficientemente rígidas para distribuir su pesoen las paredes de forma uniforme y las tensiones sísmicasproporcionalmente a la rigidez de la resistencia de lasconstrucciones. Una conexión efectiva entre los elementos decarga de la viga y las paredes puede conseguir este resultado, másque un simple apoyo que causa el giro y movimiento de lasparedes.

Referencias

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1 (“… così adunque né l’acqua, né il fuoco, ma il vapore sarebbe cagione deiterremoti, quando accade che scorra al di dentro ciò che esala al di fuori …”).

2 (“fogne e spessi pozzi”).

3 A. Favaro, “Intorno ai mezzi usati dagli antichi per attenuare le disastroseconseguenze dei terremoti”, Tip. Grimaldo, Venezia 1874. (“… l’entusiasmodestato dall’aspetto dei fenomeni elettrici fece sì che tutto ciò di cui non si sapevadare una adeguata spiegazione, venisse attribuita al fluido, o come si diceva alloraal vapore elettrico, e quindi anche i terremoti venissero riguardati come unfenomeno, la cui causa era da riconoscersi esclusivamente nell’elettricità …”).

4 Llevadas a cabo por Leibnitz, Kepler y Newton.

5 (“… le viscere della terra in molti punti inzuppate di aliti sulfurei e bituminosi iquali mescolati col nitro o in altra guisa prendono fuoco e si dilatano in forma chenon potendo capire, in quelle cavità dove si ritrovano, inchiusi a principio spezzinoo tentino di spezzare gli opposti ostacoli il che da cagione al tremore del terreno…”).

6 Mallet, “Il grande terremoto napoletano del 1857”.

7 G. Vivenzio, “Istoria e teoria de’ tremuoti, ed in particolare di quelli della Calabriae di Messina del 1783”, Napoli 1783.

8 J. Rondelet, “Traité théorique et pratique de l’art de bâtir”, Paris 1802. (“i naturistihanno notato che in natura i corpi degli esseri animati risultano strutturati inmodo tale che le ossa non restino in nessun punto staccate tra loro. Allo stessomodo le ossature saranno da riunire alle ossature, ad esse tutte da rafforzare nelmodo più opportuno con nervi e legamenti; sicchè la successione delle ossature,collegate tra loro, risulti tale da resistere da sola, quand’anche ogni altro elementovenisse a mancare, perfettamente conchiusa nella solidità della suamembranatura”).

9 F. Milizia, Principi di architettura civile, Finale Ligure 1781, parte III, cap. I, pag.102. (“gli antichi per meglio mantenere i muri li attraversavano di tratto in trattocon lunghi travi di legno, che servivan da catene, le quali prendevano tutta lagrossezza del muro, che rimaneva perciò fortificato in se stesso e meglio collegatoagli altri muri. Si adoperava a questo effetto legno di ulivo, che non viene comegli altri danneggiato dalla calce, e sembra preferibile alla catene di ferro, di cui sifa ora tanto abuso”).

Fallo típico de los mecanismos de los edificios de centros históricos (Giuffrè, 1993).

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El peligro sísmico se define como el nivel probable de tembloresdel suelo asociado a la repetición de los terremotos. La evaluacióndel peligro sísmico es el primer paso en la evaluación del riesgosísmico, obtenida por la combinación del peligro sísmico con lascondiciones del suelo locales y con factores de vulnerabilidad(tipo, valor y edad de los edificios e infraestructuras, densidad depoblación, uso del suelo, etc.). Los temblores de tierra frecuentese importantes en áreas remotas resultan un alto peligro sísmicopero no representan ningún riesgo. Por el contrario, algunosterremotos moderados que se producen en áreas densamentepobladas, entrañan poco peligro pero el riesgo es elevado.La minimización de la pérdida de vidas, de los daños materiales yde la perturbación social y económica, debido a los terremotos,depende de cálculos fidedignos que se llevan a cabo sobre elpeligro sísmico. Los gobiernos nacionales, regionales y locales, loscargos públicos, los ingenieros y urbanistas, los planificadores, lasorganizaciones de respuesta ante emergencias, los constructores,las universidades, y el público en general, requieren cálculos sobreel peligro para la planificación del uso del suelo, para la mejora deldiseño de los edificios y su construcción (incluyendo la adopciónde ordenanzas municipales para la edificación), la preparación deplanes de emergencia, para las previsiones económicas, la tomade decisiones sobre la vivienda y el empleo, así como otros tiposde mitigación de riesgos.Los elementos básicos de la evaluación moderna de lasprobabilidades del peligro sísmico pueden agruparse en cuatrocategorías principales: Catálogo de terremotos, Modelo origen deterremotos, Movimientos sísmicos altos del suelo, Evaluación delpeligro sísmico.El peligro sísmico describe los niveles de movimientos del sueloque probablemente serán, o no, excedidos en tiempos deexposición específicas. Los mapas de peligro especificancomúnmente un 10% de la probabilidad de excederse (y un 90%de la probabilidad de no excederse) de determinados parámetrosde movimiento del suelo para una exposición de 50 años ycorrespondiente a un período de retorno de 475 años. El Mapa depeligros sísmicos de la región Euro-Mediterránea que ha sidopublicado presenta el Punto más alto de Aceleración del Suelo(PGA) con una probabilidad de exceder del 10%, en 50 años ypara una condición del suelo firme.El PGA es un parámetro de valoración del suelo a corto plazo quees proporcional a la fuerza, y es el parámetro más trazado en losmapas, y las ordenanzas de construcción actuales, que incluyendisposiciones anti-sísmicas, especifican la fuerza horizontal que un

edificio debería ser capaz de soportar durante un terremoto. Losmovimientos del suelo a corto plazo afectan a las estructuras conla correspondiente resonancia de vibraciones a corto plazo (porejemplo edificios de una a tres plantas, que son las estructurasmás habituales en el mundo).Los colores del mapa escogidos para trazar el peligrocorresponden aproximadamente al nivel real de peligro; los coloresmás fríos representan un bajo nivel de peligro mientras que loscolores más calientes representan un mayor peligro. Másexactamente, los colores de blanco a verde corresponde a un nivelbajo (0-8% g, donde g equivale a la aceleración de la gravedad),amarillo y naranja a un peligro moderado (8-24% g); rojo es unpeligro alto (> 24% g).El modelo unificado de peligro sísmico ESC-SESAME es elresultado de la combinación de esfuerzos de gruposmultidisciplinares de investigación en sismotectónica, catálogos deterremotos, y evaluación del peligro durante más de diez añosdentro del marco de proyectos, programas e iniciativas decooperación a nivel internacional.El mapa es uno de los posibles resultados que puede generarse através de un procedimiento homogéneo para la evaluación delpeligro sísmico para la región Euro-Mediterránea, desarrolladodentro del marco de dos proyectos principales: InternationalCorrelation Programme (UNESCO IGCP-382 Proyecto SESAME) yel European Seismological Commission (ESC). Este modelo devaloración sísmica unificado ESC-SESAME permite también trazardiferentes movimientos del suelo (el punto más alto de aceleracióndel suelo, PGA, y la aceleración espectral, SA) correspondiendo aporciones del ancho de banda de energía irradiada por unterremoto y para diferentes períodos de retorno y condiciones delsuelo. El PGA, tal como está representado en el mapa y 0.2 SAcorresponden a un período corto de energía que tendrá los peoresefectos en estructuras de período corto (llegando a pisos dealrededor de siete plantas). Los mapas SA de períodos más largos(1.0 s, 2.0 s, etc.) representarían el nivel de temblor que tendría unefecto mayor en estructuras de período más largo (edificios demás de 10 plantas, puentes, etc.).El modelo unificado ESC-SESAME permite también generar mapaspara diferentes períodos de retorno, por ejemplo año-72 (50%/50años) que es un cálculo no prudente que se utiliza a menudo parala vida útil de un edificio, o el período de retorno de 4275 años(2%/50 años) que es el estándar recientemente establecido paralas ordenanzas de la edificación y que incluye grandes terremotospoco frecuentes. Los valores del período de retorno 475 (10%/50

El mapa Euro-Mediterráneo de peligro sísmico

María-José JiménezDoctora investigadoraInstitut de Ciències de la Terra “Jaume Almera” – C.S.I.C.,BarcelonaEspaña

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I. El conocimientoHerramienta 5Comprender las lesiones estructuralesEl mapa Euro-Mediterráneo de peligro sísmico

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años), tal como están representados en el mapa, reflejan un nivelestándar de prudencia que incluye terremotos grandes y pococomunes, y que ha sido utilizado casi universalmente paraordenanzas de la edificación en las últimas décadas.El modelo sísmico unificado ESC-SESAME para Europa y elMediterráneo constituye un marco de peligro sísmico regional entérminos del punto más alto de aceleración del suelo y aceleraciónespectral, el cual pueden aprovechar los sismólogos, geólogos,ingenieros especialistas en terremotos y arquitectos, como guíageneral. No obstante, debería señalarse que las evaluaciones delos movimientos del suelo en el mapa de peligro sísmico Europeo-Mediterráneo proporcionan una perspectiva razonable ycoherente de peligros sísmicos a escala regional, pero noproporcionan detalles adecuados para servir como bases paraestablecer valores o para estrategias y decisiones de mitigaciónlocal.El mapa (http://wija.ija.csic.es/gt/earthquakes/) recibió en el 2003el Premio a la Excelencia en Cartografía de la InternacionalCartographic Association (ICA), en en la Sección de MapasCientíficos de la International Map Exhibition en la 21st

International Cartographic Conference, celebrado en Durban,Sudáfrica, del 10 al 16 de Agosto de 2003.

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Introducción

Los edificios de paredes de carga constituyen una parte muysustancial del patrimonio arquitectónico y cultural. En estecontexto, no únicamente los edificios catalogados comopatrimonio arquitectónico son importantes; los conjuntos deedificios de los núcleos antiguos o históricos presentan tambiéngran importancia por cuanto contribuyen a enriquecer laidentidad cultural de una población o de un escenario urbano;incluso cuando estos conjuntos no disponen de una menciónexplícita como patrimonio arquitectónico, es preciso reconocer sucontribución al legado cultural y su capacidad para contribuir, aligual que los monumentos emblemáticos, a la generación de unaimportante economía secundaría asociada el turismo cultural.Además de ello, las construcciones de paredes de carga semantienen en uso y se hayan plenamente insertadas en laeconomía de la vivienda. La implantación de criterios desostenibilidad (al hacer preferible la rehabilitación frente a la nuevaconstrucción en la medida en que ello supone un consumo muchomenor de recursos no renovables y una menor producción deresiduos) ha dado lugar a una revalorización económica y social deestas construcciones.Todos los países del Mediterráneo están sujetos, en mayor omenor medida, a un cierto peligro sísmico. Por ello, es precisoanalizar la capacidad de los edificios de obra de fábrica pararesistir el terremoto y vislumbrar, en caso necesario, posiblesestrategias para mejorar su respuesta sísmica. En el caso deedificios de valor patrimonial, los principios de la conservaciónarquitectónica hacen preferibles formas de intervenciónrespetuosas con la morfología y naturaleza resistente de laestructura. Por ello, la posible restauración o rehabilitación deestos edificios debe considerar formas de intervención que, en lamedida posible, concilien la mejora del comportamiento con elmantenimiento de los rasgos materiales y estructurales genuinosdel edificio.

Comportamiento sísmico de edificios de paredes de obra de fábrica

El edificio de estructura de paredes de carga constituye un sistemacomplejo cuya estabilidad frente a las acciones verticales yhorizontales resulta del trabajo conjunto de distintos elementosconstructivos (paredes de carga, paredes de traba y forjados).

Estos elementos colaboran de manera no redundante en laestabilidad global, de forma que el fallo individual de uno de ellospuede fácilmente afectar a otros elementos generando el colapsoen cascada de parte o de toda la estructura. Las paredes de cargapresentan habitualmente una esbeltez importante o incluso (comoen el ensanche de Barcelona) extremadamente importante; en lamayoría de los casos las paredes no son autoestables y precisan dela acción arriostrante de paredes de traba y forjados paramantenerse en pié. El fallo individual de una o más paredes decarga, o la caída de los forjados, bien puede producir, comoconsecuencia inmediata, la inestabilización y caída de otrasparedes de carga o de traba. El fallo de una o más paredes decarga conlleva como consecuencia la caída de los forjados, lo quea su vez puede causar la inestabilización de otras paredespreviamente apoyadas en el forjado. El sistema estructuralresultante es delicado y ciertamente vulnerable ante accionesextraordinarias como el fuego, el terremoto, el viento huracanadoo las explosiones. En caso de mantenimiento deficiente oabandono, el deterioro de los forjados (por pudrición, en caso devigas de madera, o por corrosión, en vigas metálicas) puedeasimismo ocasionar su fallo y en consecuencia la pérdida de suacción arriostrante sobre las paredes de carga y de traba.Ante acciones horizontales de sismo y viento, las paredes pueden

1. Posibles mecanismos de fallo en edificios de obra de fábrica caracterizados por (a)el desplome de la fachada, (b) el colapso de una esquina (c) la fisuración diagonal delos antepechos, (d) la fisuración de machones verticales, (e) la separación de la basede las paredes (mecanismo de “balanceo” o rocking motion) y (f) separación ofisuración en la unión entre edificios.

El comportamiento sísmico de las construcciones tradicionales de paredes de obra de fábrica

Pere Roca FabregatDoctor ingeniero de caminosCatedrático del Departamento de Ingeniería de la Construcciónen la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos,Canales y Puertos de Barcelona (Universidad Politécnica deCataluña)España

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responder desarrollando esfuerzos de corte en su plano siempre ycuando se mantengan adecuadamente arriostradas en paredes detraba y forjados. Esta resistencia se mantiene sensible incluso trasproducirse la fisuración y el deslizamiento a lo largo de las juntasde mortero gracias al rozamiento residual que se desarrolla en éstas.La unión entre forjado y las paredes se produce por apoyo directo,no existiendo normalmente ningún tipo de anclaje o refuerzo queimpida la separación o el deslizamiento entre ambos; el únicomecanismo que en la práctica impide el deslizamiento es elrozamiento que pueda desarrollarse en su superficie de contacto.Incluso cuando el sistema de paredes solicitadas a corte en elplano es suficiente como para resistir el terremoto, una uniónentre paredes y forjado deficiente puede motivar un colapsoprecoz como consecuencia de la desestabilización de una paredperpendicular al plano de actuación de las fuerzas horizontales. Lacaída de esta pared conlleva el colapso de los forjados y enconsecuencia la desestabilización de las paredes paralelas a lasfuerzas, generando así una colapso completo.Una unión bien trabada entre paredes perpendiculares es esencialpara garantizar el mantenimiento de la estabilidad de las paredessolicitadas a corte en el plano durante el sismo. Sin embargo, estaunión es frágil y puede romperse fácilmente debido a efectostérmicos, asentamientos diferenciales, o durante el mismo sismo.En algunos casos (como en muchos edificios del Ensanche deBarcelona), las paredes perpendiculares se han construido sintraba efectiva, manteniendo entre sí un contacto simple “a tope”no plenamente efectivo ante el terremoto.

Estas consideraciones llevan a imaginar a este tipo de edificioscomo sistemas especialmente delicados y vulnerables a la acciónsísmica. En este sentido, cabe notar que las normas sísmicas demuchos países (en particular, la española NCR02) introducencondiciones muy restrictivas en relación al uso de esta tipologíaestructural en lugares sensiblemente sísmicos (por ejemplo,limitando el número de alturas a 4 para aceleración sísmica básicade 0,08g y a sólo 2 para aceleración sísmica igual o superior a0,12g) además de exigir la disposición de detalles constructivosexigentes o extraños a la construcción tradicional.

El comportamiento sísmico de las construccionestradicionales

Los razonamientos anteriores parten de una compresión racionalde la relación entre los componentes de la estructura y de surespuesta conjunta. Sin embargo, estos argumentos ignoran larealidad sobre el desempeño real y las posibilidades resistentesefectivas demostradas por las construcciones tradicionales. Laexistencia de un legado masivo en este tipo estructural, incluso enpaíses fuertemente sísmicos como Italia o Grecia, llevalógicamente a pensar que, incluso con las debilidadesidentificadas en el apartado anterior, estos edificios puedenpresentar prestaciones algo satisfactorias ante el sismo. Entreotros aspectos, debe tenerse en cuenta la adaptación que sin dudase ha producido, en términos históricos, entre la demanda sísmica

2. Posibles mecanismos de rotura en edificios de medianería (D’Ayala y Speranza,2002)

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y la capacidad de los tipos estructurales locales para afrontar taldemanda. Diversos parámetros como, en particular, el espesor delos muros, la altura de los edificios, la organización estructural delconjunto o los diversos detalles constructivos, han evolucionadopara dar lugar a una respuesta adaptada a la sismicidad de cadalocalización geográfica.El estudio sistemático detallado de la respuesta de las estructurastradicionales de obra de fábrica en Italia, especialmente tras elterremoto de Umbria y Marche en 1997 ha permitido alcanzar unavisión algo más precisa sobre el verdadero comportamiento deestas estructuras. Esta experiencia ha venido a demostrar que,efectivamente, existe una cierta adaptación entre tecnologíaconstructiva y demanda sísmica local, consecuencia de la cual esuna capacidad real de las construcciones tradicionales paraafrontar sismos de intensidad media o media-fuerte sinexperimentar destrucción. Según se ha observado en Italia, tras laocurrencia de diversos terremotos, los edificios de facturatradicional que han sufrido daño importante o destrucción teníanya previamente al sismo deficiencias tales como defectosconstructivos, o bien se hallaban en un estado de deterioro porabandono, o bien habían sufrido transformaciones inadecuadas.Las estructuras que superaron el terremoto sin destrucción y condaño muy limitado exhibían una buena factura y habíanmantenido sus rasgos constructivos tradicionales. Parece poderseconcluir que una estructura tradicional bien construida y bienmantenida, en coherencia con técnicas y procedimientostradicionales, puede resistir terremotos de mediana intensidad.Sin embargo, en algunos casos la construcción tradicional localpuede mostrar deficiencias o insuficiencia sísmica. Ello puedeocurrir, en particular, en zonas en las que no haya consolidado unacierta memoria relativa a acontecimientos sísmicos, por producirseéstos de forma muy espaciada en la historia. Incluso en estoscasos, una cierta mejora sísmica es posible introduciendo medidascorrectoras que, aun siendo ajenas a la práctica tradicional local,puedan realizarse mediante procedimientos de la buena prácticade la construcción tradicional o histórica en obra de fábrica.En lugares sólo moderadamente sísmicos, o en los que los últimossismos ocurridos tuvieron lugar en época muy anterior (noalcanzando a producir una memoria y un impacto en las técnicasconstructivas), los edificios pueden exhibir limitaciones resistentesmuy importantes como resultado de una técnica constructivatradicional o histórica que, a pesar de sus posibles virtudes, nopreste atención a las necesidades de resistencia lateral. Puededecirse que éste es precisamente el caso de muchos edificiossituados en la Península Ibérica. Particularmente, diversos estudiosrealizados en relación a los edificios de paredes de carga delEnsanche de Barcelona han demostrado que constituyenconstrucciones altamente vulnerables incluso ante terremotosmoderados en principio posibles en el territorio Catalán (Barbat yCardona, 2002, Bonett et al., 2003, Penna et al., 2004)

3. (A) Modo fundamental de fallo y (B) modo esperable en edificios con fachadasatirantadas (Carocci, 2001).

4. Escenario de daño sísmico estimado para un bloque del centro histórico dePalermo (Carocci, 2001)

5. Análisis mediante modelo de análisis computacional de la respuesta sísmica deun edificio de medianería del núcleo histórico de Baixa Pombalina de Lisboa (Ramosy Lourenço, 2004). Estimación de máximos desplazamientos.

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Respuesta resistente y modos de fallo

De acuerdo con Carocci (2001), es posible reconocer en laestructuras tradicionales un modelo implícito resultante de laexperiencia de constructiva de un cierto periodo y de la culturalocal. La vivienda tradicional se compone de una estructura deobra de fábrica organizada en celdas superpuestas formandounidades de varios pisos. La estructura resulta de la yuxtaposiciónde elementos constructivos simples; el edificio (casa) puedeentenderse como un ensamblaje de estructuras toscamentesuperpuestas, de forma que las paredes constituyen la celda deobra de fábrica y los elementos horizontales proporcionan losforjados y la cubierta.Esta forma de yuxtaposición produce una falta de conexiónrobusta entre las partes; la consecuencia de este defecto es unafragilidad del conjunto ante la acción sísmica. Las componentes defuerza horizontales debidas a la acción sísmica empujan a lasparedes que envuelven al edificio hacia el exterior, de formaortogonal a su plano, y a partir de un cierto valor, provocan surotura (Giuffrè 1995).Estas construcciones se caracterizan además por su capacidadpara adaptarse a modificaciones. Esta capacidad resulta delcarácter modular de los materiales componentes: todos ellospueden ser desmantelados y substituidos por partes, incluso lasparedes. En el mantenimiento de estos edificios, la reparación osubstitución de piedras o bloques deteriorados es una prácticanormal.Este modelo fundamental puede experimentar variacionessensibles en función de los materiales localmente disponibles,aspectos culturales locales, u otros factores. En la construcciónurbana, este modelo experimental transformaciones sensiblesparar adaptarse a la complejidad de la trama urbana o de lascaracterísticas morfológicas del suelo. Incluso así, los sistemasconstructivos tienden a reproducir esquemas y comportamientosrecurrentes.El modo de fallo más frecuentemente observado en los análisis deedificios afectados por el sismo en Italia viene dado por eldesplome de las paredes. Este es el modo que determina, enprimera instancia, la vulnerabilidad de las construcciones de estetipo (figura 3a). Este modo de fallo ha sido tradicionalmenteprevenido mejorando la ligazón de la fachada al resto de laestructura mediante tirantes. En este caso, la estabilidad de lafachada al sismo involucra a las paredes perpendiculares a lamisma, las cuales resisten la acción sísmica trabajando de formaeficiente en su plano; cuando la resistencia de estas paredesresulta superada, éstas desarrollan fisuras diagonales a través delas cuales el sistema formado por la fachada y el triángulo superiorde estas paredes se separa del resto de la estructura (figura 3b). Adiferencia del primer modo de fallo, que siempre conlleva colapso,este segundo modo no necesariamente determina el fallo

completo, si bien se manifiesta normalmente acompañado dedaño ostensible.En función de las características materiales y organizativas propiasde cada edificio, así como de las características de la acciónsísmica (dirección de incidencia) son posibles otras formas derotura. A modo de ejemplo, la figura 1 presenta diversosmecanismos realmente observados en edificios afectados porterremotos en Italia (Binda et al., 1999, Binda et al., 2003).En los centros históricos, los edificios de obra de fábrica tienden aformar sistemas estructurales complejos formados por variosedificios estructuralmente conectados. En estas condiciones, elanálisis de un edificio aislado puede no resultar suficientementerepresentativo, siendo necesario considerar, al menos, el sistemaformado por el edificio en estudio y sus edificios colindantes. Estesistema permite vislumbrar modos de fallo como los que seilustran en la figura 2 (Carocci, 2001).

Técnicas de análisis

Es preciso tener en cuenta que ciertas técnicas convencionalmenteutilizadas para el cálculo de estructuras de paredes de cargapueden no resultar adecuadas en edificios de carácter histórico otradicional. En particular, el método de planos de rigidez, bienconocido y hasta el presente muy empleado para el análisis deestructuras de obra de fábrica (o de hormigón armado) parte dela hipótesis de que los forjados constituyen planos muy rígidos yperfectamente enlazados a los planos verticales (paredes de cargao pantallas de hormigón). En las construcciones de obra defábrica, esta hipótesis sólo es realista cuando el forjado estáformado por una losa de hormigón o bien cuando, siendo a basede viguetas de madera o de acero, dispone de una capa superiorde hormigón de espesor suficiente y adecuadamente armada yligada a los elementos verticales. En general, ello no es aplicable alos edificios tradicionales o históricos de obra de fábrica, cuyosforjados son de carácter poco monolítico y deformable en elplano, además de hallarse apoyados de forma simple sobre lasparedes.Una actitud común, en un pasado, ha consistido en modificar laestructura del edificio (introduciendo cadenas de atado y capassuperiores de hormigón armado) con el fin de adaptar laconstrucción a las hipótesis del modelo de cálculo. Ello suponeuna fuerte transformación del edificio así como la inclusión deelementos de rigidez muy superior a la de las paredes y puedeocasionar efectos contraproducentes ante el sismo. De nuevo, laobservación de los efectos de sismos ocurridos en Italia en tiemposrecientes ha permitido constatar que este tipo de intervenciónpuede incluso aumentar la vulnerabilidad sísmica del edificiodebido al peligro de que los forjados empujen a las paredes yprecipiten su inestabilización.

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La visualización de los modos de fallo realmente observadossugiere una aproximación distinta y más coherente con lanaturaleza constructiva y resistente de estos edificios. El edificiopuede analizarse en base a la consideración y a la formulaciónmatemática de los posibles mecanismos de daño mediante latécnica del análisis límite y la aplicación de los teoremas plásticos.Dada la experiencia disponible (al menos en Italia), estos métodospueden calibrarse utilizando un análisis cualitativo basado en laobservación del comportamiento de un número importante deedificios de características similares (Binda et al, 1999, Binda et al.2003). Este método ha sido recientemente incorporado en lanormativa sísmica italiana O.C.P.M (2005).El estudio de bloques formados por edificios o de tramas urbanasexige un planteamiento más general debido a la mayorcomplejidad del problema. La observación de las alteraciones oirregularidades (como vacíos o cambios de altura) es en este casoesencial. Se suele actuar, en este contexto, estudiando posiblesescenarios de daño para terremotos de una magnitud dada yconsiderando las características de los edificios tipo así como lasposibles variaciones o alteraciones de la trama. El análisis puederealizarse a partir de una aproximación cualitativa (figura 4) o biena partir de un cálculo detallado basado, por ejemplo, en modernastécnicas de cálculo computacional (figura 5).

Mejora del comportamiento sísmico

En la práctica, la adaptación completa de las estructurastradicionales a los estándares de seguridad estructural ante sismoque la normativa exige para las nuevas construcciones dehormigón y acero puede conducir a una transformación ydesfiguración muy sustancial de la estructura original. En el casode construcciones tradicionales o históricas, esta transformaciónpuede resultar incompatible con la conservación del valorhistórico-cultural del edificio, y puede ocasionar una importantepérdida en términos de legado cultural. Ello ocurre, en particular,cuando la estructura original es reforzada mediante elementos dehormigón, acero u otros materiales extraños a las técnicasconstructivas tradicionales o históricas; en muchas ocasiones,estos refuerzos se han implantado de manera invasiva y noreversible, causando en consecuencia daños y pérdidasirreparables en la construcción original.Por otra parte, y como ya se ha anticipado, el estudio delcomportamiento sísmico de edificios previamente reforzados, enItalia y tras los terremotos de Umbría y Marche, ha mostrado que,a menudo, los refuerzos de carácter extraño a la estructuraoriginal tienen un efecto contraproducente debido al carácterheterogéneo del complejo resultante. En particular, se haobservado que la sustitución de forjados tradicionales por losas dehormigón sobre de cadenas de atado de hormigón en muros de

obra de fábrica puede dar lugar a una forma de refuerzo pocoeficiente y puede incluso precipitar el colapso del edificio duranteel terremoto.Por todo ello, la forma de entender la mejora sísmica de losedificios tradicionales ha sufrido en los últimos decenios unimportante cambio de paradigma. Entendemos actualmente quela restauración estructural deriva del conocimiento de las técnicasconstructivas locales y del reconocimiento de sus posiblesdeficiencias. El conocimiento de los procedimientos constructivoslocales es fundamental y debe guiar la elección de lasintervenciones. Puesto que en muchas regiones sísmicas losedificios de carácter tradicional presentan una cierta adaptación ala demanda sísmica local, es en general preferible basar el refuerzoprecisamente en el análisis de los rasgos constructivos propios deestas construcciones y evitar soluciones de refuerzo contrarias aéstos. La mejora sísmica es posible reparando el deterioro yrecuperando la resistencia original, sin implantar elementos derefuerzo extraños a la tecnología constructiva tradicional.En algunos casos una cierta mejora sísmico-resistente puede sernecesaria debido al grado de deterioro alcanzado por el edificiopor falta de mantenimiento o debido a una factura constructiva omaterial originalmente deficiente. La necesidad del refuerzotambién puede deberse a que la tradición constructiva local ignorelas necesidades de resistencia sísmica (como se observa endistintos lugares de la Península Ibérica).Incluso en estos casos, son preferibles soluciones de caráctercompatible con la construcción tradicional o histórica y quetiendan a preservar una cierta homogeneidad material yorganizativa. Es preferible que las intervenciones, antes que alterarprofundamente la naturaleza constructiva y resistente de lasconstrucciones, tiendan más bien a controlar o mitigar las posiblesdebilidades del edificio. La intervención puede diseñarse, encoherencia con las técnicas constructivas tradicionales o históricas,para que contribuya a limitar las deformaciones experimentadasdurante el terremoto o evita la excesiva separación entre partes.El anclaje de las fachadas o la unión de paredes a forjados o aotras paredes mediante tirantes, en particular, constituye unasolución de carácter histórico-tradicional muy eficiente parramejorar la unión entre los elementos sin producirheterogeneidades o cambios sustanciales de la rigidez de loselementos (figura 6). En general, las intervenciones debenorientarse a la mejora de la calidad de las paredes de obra defábrica y de sus conexiones (entre sí y con los forjados), reducirempujes, estabilizar elementos vulnerables y reducir lasirregularidades estructurales. La oportunidad de rigidizar losforjados para que trabajen como diafragmas rígidos debeconsiderarse de forma juiciosa y exige en todo caso unacomprensión clara de los efectos que ello puede generar en eledificio. Junto a todo ello, es esencial mantener una ejecuciónmuy cuidadosa

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Conclusiones

El estudio de los efectos de los sismos en las construccionestradicionales de paredes de carga, desarrollado con especial en laocasión del terremoto de Umbría y Marche, en Italia, ha venido ademostrar estos edificios presentan una cierta adaptación entretecnología constructiva y demanda sísmica local, consecuencia dela cual es una cierta capacidad para afrontar sismos de intensidadmedia o media-fuerte sin experimentar destrucción.Sin embargo, esta capacidad puede verse comprometida cuandoel edificio presenta defectos constructivos o materiales de origeno bien un estado de deterioro debido a la falta de mantenimiento.Debe reconocerse, por otra parte, que en algunas regionesgeográficas (en particular, dentro de la Península Ibérica), lacultura constructiva local no recoge las necesidadessísmicoresistentes debido a una falta de memoria histórica enrelación a la posible ocurrencia de sismo. En estos casos, unamejora de la resistencia sísmica puede ser necesaria. Inclusocuando el edificio presenta deficiencias, es fundamental basar lamejora en un conocimiento de los procedimientos constructivostradicionales o históricos, siendo preferible que las intervenciones,antes que alterar profundamente la naturaleza constructiva yresistente del edificio, tiendan más bien a controlar o mitigar susposibles debilidades manteniendo una homogeneidad yuniformidad constructiva.

Referencias

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Binda, L., Gambarotta, L. Lagomarsino, S., Modena, C. (1999). A multilevel approach

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6. Uso de tirantes en un edificio en Bergamo, Italia

I. El conocimiento

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Herramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

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Herramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

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I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materiales

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Introducción

El edificio de construcción tradicional mediterránea no es unaconstrucción impermeable o estanca. Esta afirmación elementalnos sirve de marco de referencia para abordar brevemente elestudio de los problemas que el agua produce en contacto coneste tipo de edificaciones. En efecto, tanto los cimientos, como losmuros o los materiales de cubierta fueron concebidos y ejecutadosa lo largo de los siglos contando con que sus materiales podíanabsorber humedad, lo cual implicaba que debían también poderevaporarla. El equilibrio entre ambos flujos (el de absorción y el dedesorción), que viene determinado por las condiciones climáticasy microclimáticas es lo que ha constituido el éxito de unadeterminada solución tipológico-constructiva.¿Cuáles son las “solicitaciones hídricas” a las que el conjuntoedilicio y sus elementos están sometidos?. Una primeraclasificación divide los tipos de humedad según el origen del agua:procedente del terreno, de la lluvia, o del uso. Esta división sepuede matizar más si se introduce el factor del modo depenetración: con presión o sin ella; de modo intermitente oconstante, etc. Como veremos, esta matización es interesanteporque los criterios de intervención vendrán claramenteorientados de acuerdo con la respuesta que se obtenga a dichascuestiones.

1. Humedades procedentes del terreno

Los tipos más frecuentes de humedad procedentes del terreno son:

El agua del estrato freático.El agua del estrato capilar.El agua del estrato de imbibición (agua de lluvia absorbida porel terreno).El agua de escorrentía superficial que puede filtrarse por elpavimento, dando origen a “falsas” humedades del terreno.Los falsos niveles freáticos, también conocidos como “aguascolgadas” o “aguas dispersas”.

Para definir por completo los posibles estados patológicosoriginados por estas formas de presencia de humedad, primero espreciso definir los estados de solicitación, es decir, qué factores sevan a considerar como "cargas" hídricas en el terreno. Las másfrecuentes son:

La cantidad de agua que el terreno contiene.La presión que el agua ejerce.

2. Cantidad de agua en el terreno

El modo normal de expresar la cantidad de agua del terreno es su"contenido en agua en %", que representa la masa de agua porunidad de masa de terreno seco:

w = Mw / Ms (%)

Que se define midiendo la pérdida de agua que experimenta elsuelo al secarlo durante 24 horas en estufa a 105-110ºC (NormaBS 1377). Estos valores suelen oscilar en torno al 5% para gravasy arenas, y al 50% para terrenos de grano fino y cohesivos(arcillas). Otra forma de estimar el grado de humedad es el "grado desaturación Sr ": porcentaje de huecos del suelo llenos de agua,

Estratos en el terreno (1. Estrato freático; 2. Estrato capilar; a. Zona de imbibición;b. Capa de terreno húmedo; c. Aguas subterráneas; d. Terreno impermeable).

Reconocimiento de los tipos de humedad: causas y lesionesproducidas

Soledad GARCÍA MORALESDoctor ArquitectoUniversidad Politécnica de MadridEspaña

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frente al total del volumen poroso del mismo. El grado desaturación no es un término comparativo de unos suelos conotros, pero permite relacionar el contenido de humedad con laforma de penetración, porque el grado de saturación aumenta enla medida en que es mayor la presión con que el agua esintroducida a través del terreno.Utilizaremos indistintamente ambas expresiones a la hora dedescribir los estados de solicitación.

3. Presión del agua en el terreno

La presión del agua en un terreno se expresa mediante el término"presión de poro" n, que se define como el exceso de presión enel poro, por encima de la presión atmosférica.

4. Solicitaciones debidas al nivel freático

Los suelos bajo nivel freático están saturados (estrato saturado): sugrado de saturación Sr es del 100%. El agua en ese estrato tienepresión, y originará, en el caso de entrar en contacto con unelemento constructivo enterrado, solicitaciones intensas en lasque la aparición de las lesiones se puede producir con goteo ochorreo del agua sobre el paramento.Los estratos en contacto con el nivel freático se humedecen porcapilaridad desde él (estratos mojados). El grado de saturación enellos es próximo al 100% en el límite con el NF, y decrece a medidaque se aleja de él. El gradiente depende de muchos factores(porosidad, tensión superficial, etc.). Hay terrenos poco capilares,cuya zona mojada tiene poco espesor (terrenos de grano grueso yhuecos superiores a 0.5 mm), mientras otros, cuyos poros sonfinos, contienen agua a lo largo de varios metros de altura.La altura de esta zona de saturación parcial (zona capilar)constituye el "nivel capilar", y sólo puede medirse de formaaproximada mediante fórmulas empíricas en función de lapermeabilidad K.Por encima del nivel capilar existe además una capa de terrenohúmedo, que no contiene agua líquida sino vapor de aguadifundiéndose al ambiente (zona de evaporación). El gradiente dehumedad continúa, estableciendo grados de saturacióndecrecientes hacia el exterior. Puede existir también una humedaddiscontinua en forma de trazas de agua en los puntos de contactode grano.En lo que se refiere a presiones de agua en este tipo desolicitación, se dice que existe presión cuando el terreno estáempapado, es decir, por debajo del nivel freático.Por encima del nivel freático, el estrato capilar se humedece porsucción (presión negativa) debido a la atracción superficial entre elterreno y el agua (tensión interfacial).

El nivel freático como solicitación implica una presencia de aguacon presión actuando sobre una amplia zona de la cimentación osobre las partes enterradas de un edificio. Se trata de unasolicitación no puntual en extensión, y no ocasional en duración.No aparece sólo en momentos de lluvia, aunque un período máslargo de precipitaciones repercute en un aumento del caudal.La humedad procedente del nivel freático aparece generalmenteya en el momento de la excavación, cuando se alcanza el estratode terreno saturado y el agua empieza a fluir por la superficie dechorreo, inundando las zanjas. Este tipo de lesiones es frecuenteen edificios cercanos a corrientes de agua, o construidosprecisamente sobre un acuífero superficial. La necesidad funcionalo simbólica forzaba en ocasiones a situar las construcciones enestos lugares, y se daba por descontado que la humedad sería unfactor permanente. Por ello, era frecuente construir sistemas deconducción y drenaje de estas corrientes, de modo que laslesiones se redujeran al mínimo. La larga tradición conseguíamuchas veces domesticar al agua con invenciones magistrales ensu sencillez y sabiduría: galerías, pozos, atarjeas, aljibes, azudes,etc. son sólo algunos nombres de una larga “cultura del agua”.Nuestros antepasados sabían bien que el agua, si corre, hace pocodaño. Por eso, los sistemas sólo han dejado de funcionar en elmomento en que atascos, desvíos o roturas han dado al traste conlas soluciones originalmente pensadas. Cuando esto ocurre, la

Canales y atarjeas de conducción de agua del nivel freático en una ermita española.

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proximidad del nivel freático a los cerramientos enterrado de unacimentación o sótano, puede presentarse en varias formas, queserán los tipos de solicitación que exponemos:

I. Solicitación freática puraII. Solicitación de "capilaridad pura"III. Solicitación debida al terreno solamente "húmedo"

I. Solicitación freática puraEs el resultado de hincar el cerramiento o cimentación hasta elmismo nivel freático. Al ser el flujo permanente, y grandes laspresiones del agua, éste es el problema más grave. En el muroenterrado, y/o la solera, si existe, aparecen delimitadas lassiguientes zonas (que se distinguen por sus contenidos en agua):Zonas de penetración puntual de agua con presión: las juntas,fisuras, huecos, etc. son los puntos débiles en cuanto a laresistencia al paso del agua con carga. Por ello, la penetraciónempieza en ellos ("chorreo de agua").Zonas de material saturado de agua: en torno a los puntos depenetración, y en las áreas más próximas al agua, el material sesatura. Zonas de material mojado: en torno a las anteriores. Zonas de material húmedo: que rodean las zonas mojadas. Laszonas sólo húmedas, en ocasiones no manifiestan la "mancha"característica, sino tan sólo un ligero oscurecimiento, no siempreapreciable a simple vista.

El gradiente en contenidos en agua producido por el nivel freáticose manifiesta de forma permanente, sin coincidir con descargas deaparatos, lluvia próxima, roturas de redes, etc. Las únicasvariaciones serán las estacionales, que producen oscilaciones en laaltura del nivel de agua del terreno.

II. Solicitación de capilaridad puraEn ella, la cimentación o el muro se hincan no en el estratosaturado y a presión, sino en el estrato inmediatamente superior,que, como hemos descrito, sólo tiene agua retenida porcapilaridad, sin presión. La penetración se produce pormecanismos de tamponamiento capilar. Se produce succióncapilar desde el terreno al muro. La disminución de energíasuperficial libre del sistema que se produce cuando el aguaabandona el terreno y se extiende dentro de los poros de losmateriales de la cimentación es el mecanismo desencadenante delfenómeno, por otra parte tan usual, que da origen a los muros desótano o de planta baja húmedos incluso aunque no haya aguaembolsada o terreno saturado a su lado.Este tipo de solicitación produce un gradiente de humedad en lacimentación o muro de sótano, solera, etc., que se caracteriza porun contenido en agua menor que en el caso de agua con presión.Los materiales en contacto con el terreno no se llegan a saturar deagua, y por lo tanto la distribución que se deriva de este contactoes menos extensa e intensa. Incluso si el espesor del muro fuerasuficientemente grande, la mancha húmeda no llegaría ni siquiera

Solicitación debida al estrato capilar en una cimentación de sillería (1. Zona mojada;2. Zona húmeda).

La altura alcanzada por la humedad de capilaridad depende de factores diversos(Pve. Evaporación exterior (+ convección); Pvi. Evaporación interior (aumento dehumedad relativa); 1. Zona capilar superficial; 2. Sentido del flujo; 3. ¿Zonaimpermeabilizada? ; 4. El agua remonta por encima del zócalo).

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a aparecer en la cara vista. Esto significa que el agua se mueve porcapilaridad y pasa a vapor dentro del muro, continuando despuéssu camino por difusión de vapor.Esta solicitación recibe el nombre de "capilaridad pura" porque enella el agua que penetra carece de presión positiva: el mecanismoes meramente de succión. Para interrumpir la penetración bastaríacon impedir el contacto del terreno con el cerramiento, creandouna cámara de aireación, en la que el agua pudiera evaporar y sereliminada antes de llegar al edificio.Las zonas que aparecerán en el muro son:

Zona mojadaZona húmeda

Con las mismas condiciones que en los casos anteriores.La altura alcanzada por la humedad de capilaridad depende devarios factores. En principio, la mancha se “detiene” en elmomento en que la cantidad de agua que es absorbida desde lacimentación iguala a la cantidad de agua que el muro evapora. Porello, cuanto mayor sea la capacidad de evaporación del muro,menor será la altura alcanzada. Como la velocidad de evaporacióndepende de la humedad relativa ambiental, de la temperatura, dela porosidad y permeabilidad de los materiales, etc. serán estosparámetros los que definirán la solicitación. Si el flujo deevaporación es grande, el agua no alcanza grandes alturas Cuantomenor sea la humedad relativa del ambiente exterior, menor serála extensión de la zona mojada y la de evaporación, supuesto quela permeabilidad del material sea constante. Por el contrario, si seimpermeabiliza el zócalo de un muro con un revestimiento queimpida la evaporación, el agua suele remontar por encima de lazona impermeabilizada, buscando una nueva superficie deevaporación para alcanzar un nuevo equilibrio.En un muro tradicional, bien ventilado, lo normal es que lamancha no supere los 30 ó 40 cm. Cuando la altura es mayor,suele haber algún problema adicional (contaminaciónhigroscópica de los materiales, normalmente) que enmascara lacapilaridad.Las partes del edificio afectadas por la humedad de capilaridadascendente han de ser no sólo las de la envolvente (muro exterior),sino que todo elemento cuya cimentación profundice hasta elestrato capilar debería mostrar lesiones de humedad ascendente.El agua no asciende de modo uniforme por toda la sección delmuro. Si se trata, por ejemplo, de un muro de mampostería conmortero, es frecuente que la succión sea más fácil por el morteroque por los mampuestos, o incluso por la superficie de contactoentre las piedras y el mortero, cuando hay mala adherencia entreellos. Las líneas o superficies por las que el agua asciende conmayor facilidad son las juntas “a tope”. Por ello es frecuenteencontrar mayores alturas de la humedad en las juntas verticalesque se crean entre fábricas distintas, cuando no hay trabazónRemonta capilar.

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entre ellas (por ejemplo, entre muros de mampostería ycontrafuertes de sillería, si no se han enjarjado).

III. Solicitación debida al terreno solamente húmedoUna vez explicado de qué forma el agua procedente del nivelfreático asciende por capilaridad a un estrato superior (nivelcapilar), y desde ahí se difunde en forma de vapor a través deestratos secos, buscando el aire libre (proceso de evaporación),faltaría describir cómo la presencia de terreno húmedo, o deotras fuentes de vapor de agua, puede afectar a los muros.Se trata de un caso frecuente, pues todo terreno posee un ciertogrado de humedad, debida:

Al agua que evapora desde un estrato mojado hacia laatmósfera.Al agua de lluvia percolada, que, al terminar la precipitación,busca evaporarse.Al agua remanente en el terreno, originada en fugas, riegos, etc

El agua originalmente retenida en el terreno por capilaridad, sepuede mover a través de él si existe una diferencia de presiones devapor entre el terreno y el aire libre: el agua se difunde en formade vapor (el terreno evapora). Un muro o solera enterrados en unestrato húmedo se convierten al menos en evaporadores de estahumedad. Es conocido el hecho de que las cuevas, criptas, etc.,son lugares húmedos y frescos incluso aunque no manifiestenmanchas de humedad.Los contenidos en humedad son menores que en los otros casos,presentándose tan sólo una zona:

Zona de material húmedo, Y que puede no presentar apariencia de humedad, sino tansólo el deterioro de los materiales o revestimientos.

5. Solicitaciones debidas al agua de lluvia directamenteabsorbida por el terreno

Las variadas formas de solicitación de este bloque, se puedenreunir en dos grupos:

IV. Solicitación de agua de lluvia absorbida en terrenospermeables.V. Solicitación de aguas dispersas.

IV. Agua de lluvia absorbida por el terrenoCuando el terreno es permeable al agua de lluvia, los estratossuperiores la absorben y filtran hacia abajo (agua percolada), enfunción de la permeabilidad. En su camino, el agua moja elterreno definiendo en gradiente de arriba a abajo. Parte del agua Deterioro de los revestimientos.

Agua de lluvia absorbida por el terreno (1. Lluvia; 2. Zona húmeda; 3. Zonamojada; 4. Zona húmeda).

Solicitación debida al terreno solamente húmedo (1. Terreno húmedo; 2.Evaporación; 3. Materiales húmedos).

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queda retenida en el terreno por capilaridad, mientras que otraparte percola hacia estratos inferiores impermeables. En los que son muy permeables, el agua se embebe con rapidez.En los terrenos arcillosos, la filtración es lenta y el agua recorregrandes distancias en horizontal, por su dificultad en penetrar enel terreno. Por esa misma razón, el contacto con el muroenterrado o la cimentación es mayor en el caso de terrenoimpermeable. El contenido en agua de un terreno en sus diferentes capas es,pues, variable mientras los intercambios con la atmósfera (lluvia yevaporación) no sean impedidos por la pavimentación.Se puede asimilar esta solicitación a la de capilaridad pura, puesproduce las mismas zonas en el muro,

Zona mojadaZona húmeda

Con la diferencia de que aquí se trata de un fenómenocoincidente con las precipitaciones, y generalmente de rápidaaparición, que va desapareciendo con la evaporación del terreno.Además las manchas tienen una zona más intensa que coincidecon la cota del pavimento o con la zona en la que el agua quedaretenida.

V. Aguas dispersasA veces la composición de estratos del terreno no permite que elagua directamente precipitada alcance el nivel freático. El aguapenetra por un primer estrato permeable, alcanza una capaimpermeable bajo el primero, y discurre por la superficie de éstaconstituyendo líneas de corriente o vaguadas que están porencima del nivel freático. Se denominan "aguas dispersas", y soncorrientes de rápida formación que siguen líneas de pocaresistencia en el terreno (grietas en suelos rocosos, líneas defractura, zonas arenosas en terrenos arcillosos, cavidades o zanjas

artificiales, zonas de relleno, etc.), sin llegar a constituir un estratoempapado. Siguiendo estas líneas, grandes caudales de aguapueden alcanzar puntos lejanos en poco tiempo, produciéndosesolicitaciones localizadas de agua con caudal y presión variables enfunción del tipo de precipitación que lo ha ocasionado.En un estrato con aguas dispersas se encuentran contenidosvariables en agua; mayores en la línea de escorrentía, y menoresen zonas mas alejadas. Se pueden originar bolsas con presionesfuertes, lo que constituye un tipo de solicitación peligrosa, que aveces se confunde con el nivel freático.Un tipo de terreno peligroso en este sentido es el que tiene zonasque han perdido sus finos por lavado, y se convierten en estratosmuy permeables, que actúan como drenes naturales dentro de unterreno más impermeable. El fenómeno se conoce como "erosióninterna" o "piping", y es peligroso porque estas líneas de flujopreferente pueden conducir caudales y presiones elevados, y lavarzonas de terreno que posteriormente producen asientos en lasedificaciones sobre ellas construidas.En cuanto a la formación de embolsamientos de agua, se trata dezonas de depresión en terrenos poco permeables. Dichas bolsas sellenan de agua de lluvia, y según el caudal vertido, puedenalcanzarse niveles de carga hidrostática elevada y difícilevacuación. La ruptura de una de estas bolsas subterráneas puedeproducir penetraciones importantes en caudal y presión.Es también relativamente frecuente, en zonas de edificaciónhistórica, encontrar aljibes enterrados para la recogida de agua delluvia, así como restos de atarjeas semiobstruidas y sin uso. Todosestos elementos son potencialmente capaces de actuar comobolsas de agua en el terreno, en el caso de que sean alcanzadospor algún tipo de corriente subterránea.En la construcción más reciente, el punto débil para losembolsamientos suelen ser las zanjas abiertas en torno a lacimentación, que se rellenan al terminar la obra. Como el rellenono suele tener la compacidad del suelo natural, y además se

Agua de lluvia absorbida por el terreno. Se observa como el deterioro de las pinturasmurales ha comenzado desde arriba, en la línea que coincide con el terreno al otrolado del muro.

Aguas dispersas.

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interrumpe el movimiento natural del agua con la presencia demuros de sótano, pantallas, etc., al final el foso se convierte enuna posible bolsa para el agua de lluvia vertida en torno al edificio.Si se considera el agravante de que este cinturón perimetral sueleutilizarse, en edificios pequeños y exentos, para verter el aguarecogida en cubierta, y en ocasiones hasta para regar losencintados de jardinería, el resultado puede ser muy negativo.Sea cual sea la forma de evolución de las "aguas dispersas", laszonas que pueden producir en el muro enterrado serán:

Zona de penetraciones puntuales con presión.Zona saturada, próxima al punto donde el agua tenga mayorcarga.Zona mojada.Zona húmeda.

Lo que podría confundirse con la solicitación de nivel freático. Ladiferencia radica en que aquí se trata de fenómenos temporales,coincidentes con lluvia, rotura de aljibes por obras, falta dedrenaje e impermeabilización adecuados en sótanos en cuyaconstrucción no se apreció la presencia de un manto freático, etc.

6. El caso particular de los terrenos pavimentados

Cuando en el terreno se limita la capacidad de intercambio con elambiente debido a la pavimentación, los contenidos en humedadse ven modificados.

El nivel freático no recibe aportes de lluvia próxima, así que sucaudal se abastece del agua precipitada en zonas lejanas. Porello es lógico suponer variaciones de su nivel sólo estacionales.La saturación de la zona capilar y de la zona de evaporaciónaumenta porque la evaporación se ve limitada; el grado desaturación de vapor en los poros del terreno es mayor, y engeneral la humedad de las capas superiores aumenta y se hacebastante estable.Si se dieran fugas o penetraciones puntuales de aguaaccidental, la dificultad en la evaporación produciría unaretención del agua absorbida. Cualquier defecto de drenaje,fuga de red de abastecimiento o alcantarillado se convierte enun problema de humedad salvo que el terreno sea fácilmentedrenante.Un terreno pavimentado se puede considerar un posible casoextremo de "aguas dispersas", de recorrido superficial. Si eldrenaje superficial no quedase bien resuelto, la pavimentaciónpodría repercutir negativamente, al transportar toda el agua deescorrentía hacia la base de los edificios, o formar "charcos",que siempre tienen mejor penetración que el agua enmovimiento.

Por estas razones, se considera el terreno pavimentado (calles,plazas, etc.) en torno a edificios no impermeables, como un factorde riesgo en dos niveles:

Superficialmente, pues toda el agua de lluvia discurre comoaguas dispersas.Subterráneamente, pues la dificultad de la evaporación decualquier fuga o penetración prolongará la retención de agua yhará aumentar el grado de saturación del terreno.

Este caso se presenta con relativa frecuencia en pueblos en los quelas calles y plazas han sido pavimentadas recientemente. Elantiguo equilibrio establecido entre los edificios y su entorno (quehacía que tanto unos como otro colaboraran tanto en la absorcióndel agua de lluvia como en su evaporación) se rompe, y con ciertafrecuencia aparecen manchas de humedad en los zócalos de unasedificaciones que no fueron concebidas para resistir la solicitaciónde grandes escorrentías.

7. Humedades de condensación higroscópica

Se trata de una alteración de los materiales que modifica sucomportamiento respecto al agua (líquida o vapor), agravando laslesiones por humedad y dificultando su diagnóstico. La causa estáen la contaminación de los materiales por sales higroscópicas, que

Terrenos pavimentados (1. Pavimento impermeable; 2. Transporte de agua de lluviahacia la base de los edificios; 3. Pavimento impermeable; 4. Elevación zona deevaporación;5. Penetración a nivel del pavimento exterior).

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son sustancias químicas solubles en agua, que presentan granavidez por el agua, con la que se combinan formando saleshidratadas.Las sales penetran en los edificios disueltas en el agua (del terreno,de filtraciones…). Cuando el muro evapora, las sales quedanretenidas en la red porosa de los materiales, y cristalizan allí, alperder el agua de hidratación. Si pierden totalmente el agua seforma un polvo blanquecino, o una costra, o un crecimientoesponjoso de la sal, que recibe el nombre de eflorescencia.Cuando las condiciones ambientales de humedad relativa superanun cierto valor (variable para cada tipo de sal), el depósitocomienza a “adsorber”1 vapor y la sal se hidrata. Algunas salesson capaces de hidratarse con tanta cantidad de agua que sedisuelven por completo en ella, y entonces el elementoconstructivo aparece mojado o incluso saturado de agua, dando laimpresión de que existe alguna forma de presencia de agualíquida que produzca esa mancha, cuando la realidad es que sedebe tan sólo a la humedad del aire actuando sobre unosmateriales anormalmente higroscópicos. En este caso hablamosde humedades por “condensación higroscópica”.Normalmente, un edificio que presenta este tipo de lesión hasufrido alguna forma de humedad “real” (capilaridad, lluvia,inundación…), que ha sido el vehículo que ha transportado lassales al muro. Pero esa forma de humedad “real” puede haberdesaparecido, y en el muro puede que tan sólo queden las salesdepositadas, que se activan de nuevo no por la presencia del aguadel terreno, sino por el aumento de humedad en el ambiente. Lamancha reaparece con su forma antigua, pero es engañosa.Esta es la causa de una gran parte de las humedades en edificiosantiguos o históricos. Se trata de un tipo de mancha que “nodesaparece nunca”, y que resiste a cualquier intervención detratamiento tradicional. Como la causa es la contaminación de los

materiales, hasta que no se elimine la presencia de saleshigroscópicas, no desaparecerá.Las sales pueden proceder de diversas fuentes:

Nitratos: proceden de materia orgánica: cementerios, establos,vertederos de residuos orgánicos, etc.; edificios que han sidoalmacenes de alimentos o de animales, etc.Cloruros: tradicionalmente asociados a la proximidad deambientes marinos, pero que también pueden encontrarse enedificios que han sido lugar de conservación de alimentos ensalazón. También en algunos climas en los que se elimina lanieve o el hielo de las calles con sal (cloruro sódico) los murosexteriores suelen estar contaminados. Por último, hay clorurosde origen orgánico.Carbonatos: asociados a la disolución de materiales deconstrucción o de minerales del terreno. No suelen ser tanhigroscópicos como los anteriores.Sulfatos: procedentes del terreno o de otros materiales deconstrucción. Son agresivos porque al cristalizar ejercen presionesen los poros que pueden deteriorar los materiales, pero son engeneral menos higroscópicos que los nitratos y cloruros.

Un síntoma característico de que la humedad es de condensaciónhigroscópica es que la mancha desaparece cuando se pica elrevoco o se eliminen los materiales contaminados (en las figuras sepuede observar cómo la zona de mortero de junta que está siendopicada desaparece la mancha de humedad, porque en este casolas sales higroscópicas están cerca de la superficie, y el morterodebajo de la zona picada aparece sano y seco. En este muro lassales afectan también al ladrillo, y en este caso haría faltasustituirlo por ladrillo nuevo, cosa que no siempre es oportunohacer, como se decidió en esta obra).

Humedad por condensación higroscópica.Humedad por condensación higroscópica.

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8. Humedad procedente de fuentes de vapor

Una masa de aire enterrada y en principio seca (cueva, cripta...)atraerá hacia ella el vapor de agua del terreno que la rodea. Si lapresión de vapor de éste es alta, la bolsa de aire puede alcanzarvalores de saturación de vapor altos (humedades relativas altas). Siademás existe algún punto de penetración de agua líquida, lacueva o cripta se satura de vapor al 100%, en caso de que lascondiciones se mantengan el tiempo suficiente.En nuestra tradición mediterránea, la cueva o cripta es ventilada,y nuestros predecesores demostraron poseer la misma sabiduríaen la disipación del vapor por convección, que en el drenaje yconducción del agua líquida.Cuando estas estancias, que han sido tradicionalmente ventiladas,se van compartimentando debido a los cambios de uso, o a laintroducción de ventanas demasiado estancas, aparecenpatologías de condensación. La condensación se manifiestamediante el crecimiento de colonias biológicas (bacterias yhongos) sobre los paramentos, en los puntos más fríos del muro,o en los menos ventilados (esquinas, rincones…). Para ello senecesita que la humedad relativa del aire junto a dicho paramentosea del 80%.

9. Humedades por filtraciones de agua de lluvia

En la construcción mediterránea, en el que el clima eshabitualmente seco, los edificios tradicionales no estánespecialmente protegidos respecto al agua de lluvia. Normalmentelos materiales son porosos y permeables, incluso en algunas de lassoluciones de cubierta, que se diseñan de tal manera que unapequeña absorción de agua en su masa puede contribuir arefrescar el ambiente interior, y por lo tanto mejorar el confort.El agua de lluvia puede penetrar en los edificios principalmentemediante dos mecanismos:

Un mecanismo de absorción y succión a través de los poros delos materiales.O por filtración a través de juntas.

Cuando la lluvia incide sobre una azotea o resbala sobre un muro,parte del agua es absorbida por los mismos materiales y por lasjuntas, y otra parte escurre sobre las superficies. Existe unaproporción inversa entre la cantidad de agua que escurre sobre eledificio y la que es absorbida por él.Normalmente los cerramientos se han diseñado de forma tal quela cantidad de agua absorbida pueda evaporar en los períodos quetranscurren entre una precipitación y otra. Así, aunque el muro semoje, si tiene tiempo de evaporar, no hay lesiones de importancia.Incluso esa cantidad de agua absorbida refresca los muros y

cubiertas al evaporar, como se explicaba antes. La únicaprecaución es que el espesor del muro debe ser suficiente paraque el frente húmedo no alcance al paramento interior.Las situaciones patológicas empiezan a ocurrir cuando sedeterioran los morteros de agarre o de junta, de tal manera que elagua no sólo es absorbida en los poros, sino que puede escurrirpor las juntas entre los materiales, formando una segunda láminaescurrida que a veces puede ser interna.En cada tipología arquitectónica es importante conocer la relaciónentre agua escurrida/agua absorbida que sea óptima para undeterminado clima, y las distintas soluciones constructivas, queguardan gran sabiduría práctica en la experiencia sobre lapermeabilidad y la capacidad de evaporación de los materialesdisponibles, o sobre la dosificación y espesores de los morteros dejunta o de revestimiento.

10. Diagnóstico

Una vez conocidas de modo genérico las distintas formas dehumedad que pueden presentarse en los edificios de laarquitectura tradicional, estamos en condiciones de establecer unametodología para su inspección, diagnóstico e intervención.

InspecciónSerán síntomas relevantes aquéllos que ayuden a clasificar el tipode lesión observada dentro de alguno de los tipos de humedadanteriores.Entre los síntomas, los más importantes son las manchas. De ellasconviene observar y analizar lo siguiente:

Una masa de aire enterrada y en principio seca (cueva, cripta...) atraerá hacia ella elvapor de agua del terreno que la rodea.

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Situación.Tamaño y forma de las manchas.Modo de aparición.Coincidencias espaciales o temporales.

Hay otros síntomas que también pueden ser significativos (color,olor, eflorescencias, deterioro de los materiales, etc.).

Además de la Inspección, es interesante conocer lasiguiente información sobre el edificio, si es posible:

Datos históricos.Documentación gráfica y fotográfica, si la hay.Datos sobre intervenciones o modificaciones: obras,reparaciones, cambios de uso…Datos sobre el entorno: pendientes, composición ypermeabilidad del terreno.Datos sobre las redes urbanas próximas al edificio (antiguas yactuales).

Toda esta información, según se ha analizado en los apartadosanteriores, debería conducirnos a una primera hipótesis sobre lacausa de la humedad.Para corroborar si esa primera hipótesis es correcta o completa,disponemos de diversas técnicas instrumentales de apoyo aldiagnóstico. La más sencilla y barata es hacer una toma de datoscon el termohigrómetro. Este instrumento mide la temperatura yhumedad del aire, y nos permite localizar los focos de evaporaciónpresentes en muros, soleras o cubiertas. Es interesante hacer lainspección con él, porque no siempre las manchas corresponden averdaderos focos de evaporación: a veces se trata de unacondensación por higroscopicidad, y en ese caso los materiales noevaporan agua, sino que la condensan, y este hecho se detectacon cierta facilidad mediante esta técnica. Los resultados delestudio se pueden representar sobre planos.

Estudios complementariosUna vez analizadas las lecturas proporcionadas por eltermohigrómetro, puede ser necesario acudir a alguna otratécnica de comprobación y localización de los focos. En este caso,el estudio necesario dependerá de la hipótesis o prediagnóstico:

Si se trata de localizar un foco de humedad del terreno, y sesospecha la presencia del nivel freático o de un estrato capilar,es útil un estudio geotécnico.Cuando se desea conocer con más detalle el comportamientohigrotérmico del edificio (para conocer su ventilación, el riesgode condensaciones, y la evolución en el secado en correlacióncon el clima, por ejemplo) se recurre a un estudio deseguimiento higrotérmico completo, mediante la instalación de

El agua absorbida podrá evaporarse en los períodos que transcurren entre unaprecipitación y otra.

Humedad por filtraciones de agua de lluvia.

Agua de lluvia absorbida por el muro.

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termohigrómetros de registro continuo (data-logger) que seprograman con un protocolo de toma de datos adecuado altipo de estudio que se desea.Para localizar los focos puntuales, se acude a las catas consupervisión arqueológica.Cuando se sospecha que la humedad se debe a averías en elalcantarillado, o a la presencia de redes, hay que inspeccionaréstas con ayuda de técnicas apropiadas al caso (inspección depocería mediante cámara de televisión; detección de arquetas;detección de fugas en la red de abastecimiento…)Si se desea discernir el papel de las sales higroscópicaspresentes en los materiales, y su posible influencia sobre elcomportamiento hídrico de los materiales, hay que recurrir aensayos de laboratorio. Para ello hará falta una toma demuestras de los materiales que se quiere estudiar. Los ensayosde laboratorio posibles son muchos, y se escapa del ámbito deesta publicación el describirlos.Por último, cuando se sospecha que se trata de un problema dehumedad de filtración de agua de lluvia, se pueden hacerensayos “in situ” de simulación de esta: con spray, chorro deagua, o pequeñas “balsas” de agua sobre el elemento que sedesea estudiar.

En cualquier caso, estos estudios sólo son útiles cuando se realizandespués de que exista alguna hipótesis previa: son ensayos decomprobación, que responden a preguntas que el técnico oinvestigador se hace. Por sí solas, las técnicas no bastan. Por ello,nunca han de sustituir a la inspección y el estudio del que sehablaba antes.

1 Se denomina “adsorción” al mecanismo por el que los gases se adhieren a lasparedes de los poros o superficie de los materiales. En este caso el gas que seadsorbe es el vapor de agua.

Cartografía de focos de humedad detectados en laiglesia de San Salvador, de Toro [prov. de Zamora,España].

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I. Introducción. Materiales de construcción en Chipre

La piedra, la tierra y la madera siempre disponibles en lanaturaleza y en los alrededores de varios asentamientos, han sidolos materiales de construcción básicos para la construcción deedificios tradicionales chipriotas de los siglos XIX y XX.

PiedraLa piedra, labrada o sin labrar, ha sido el material máscomúnmente utilizado en la construcción de muros y, en menorgrado, de suelos. En los muros de mampostería sin concertar, laspiedras utilizadas eran aquellas disponibles en los alrededores delos asentamientos y eran normalmente rocas sedimentarias(piedra arenisca calcárea, caliza) así como rocas ígneas (diabasa,gabro). En las poblaciones de las llanuras donde las piedras eranmás bien escasas, su uso quedaba normalmente limitado a laconstrucción de los cimientos y a la parte inferior de las paredes.Así, la altura de los muros de piedra difiere de una zona a otra.Los sillares, generalmente los más utilizados, eran rocassedimentarias de varias formaciones (normalmente piedraarenisca calcárea de Pachna, Athalassa–Nicosia así comotambién de la cantera de Koronia y caliza de la cantera deLefkara). La piedra arenisca calcárea de la cantera de Pachna fuela principal fuente de sillar y era apropiada para la edificación. Setrata de una piedra dura y está compuesta partículas, de tamañopequeño a mediano. Sus componentes principales sonbiogénicos (algas, protozoos, bivalvos, foraminíferos), silicatos(cuarzo, feldespato) y en algunos casos fragmentos de rocasígneas, todo ello bien rodeadas de carbonato de calciomicrocristalino, micrita o esparita. La piedra arenisca calcárea dela cantera de Athalassa-Nicosia, que es la segunda en

preferencia como material utilizado para sillares, es un materialamarillento, poroso, con componentes biogénicos y algunosígneos adheridos libremente. La elección de una piedra se hacíanormalmente según la geología del entorno inmediato de losasentamientos.

AdobeEn la arquitectura tradicional chipriota se ha usadoextensivamente el adobe, especialmente en las partes altas deparedes. Para la manufactura de adobe se suele preferir los sueloscalcáreos con un contenido relativamente alto de arcilla. El barroes mezclado con agua y amasada a mano para producir unamezcla plástica. Por otro lado, algunas plantas uniformementehumedecidas, como paja, cañas o algas, son añadidas a la pasta ydejadas unos pocos días para su fermentación, en ese momentose convierten en una especie de matriz vegetal natural que da alproducto final consistencia, flexibilidad y elasticidad.

Revocos y morterosEn arquitectura tradicional se utilizaba revestimientos de yeso o debarro. El uso de cal estaba relativamente limitado. Para mortero, elbarro era el material más utilizado. El barro requiere unatecnología simple comparado con otros revocos, ya que puede serpreparado fácilmente a partir de arcilla mezclada con agua. Elbarro debe sus propiedades de adhesión a los minerales de laarcilla presentes en el suelo. En los revocos y los morteros demuros hechos con barro, se utilizaban frecuentemente aditivoscomo la paja, para evitar las fisuras ya que permitían una mejorcohesión. Una categoría especial de revocos son los hidráulicos.Estos fueron utilizados principalmente en estructuras querequerían propiedades hidráulicas (molinos de agua, etc.).

Degradación de la piedra.Sillar. Piedra caliza de Nicosia y de Pachna. Degradación de la piedra.

La degradación de materiales de construcción (piedra, tierra, madera)

Maria PhilokyprouArquitecta y Dra. en arqueologíaUrbanista en la Sección de Conservación de Edificios del Department of Town Planning and HousingChipre

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Madera El uso de madera, especialmente de pino y de ciprés se limitóprincipalmente a la construcción de cubiertas, suelos, puertas,ventanas y muros auxiliares.

II. Degradación de la piedra

Los principales problemas encontrados en la construcción demuros de piedra son debidos a la degradación del material deconstrucción o a defectos de la construcción. La degradación sedebe principalmente a la descomposición de la propia piedra, losdaños en las esquinas y, a menudo, en toda la extensión de susuperficie visible y a la alteración de su naturaleza compacta. Aveces aparecen grietas en la piedra por corrosión de los elementosmetálicos utilizados para fijar marcos de madera. En algunos casoslas grietas en las piedras son debidas a la sobrecarga de la partesuperior del dintel de piedra de ventanas y puertas.

Otros problemas encontrados en la construcción en piedra son eldesplome del muro, su separación del resto de la construcción ysu derrumbamiento total. A veces, muros perpendiculares tiendena separarse al igual que las dos caras de un muro. Finalmente, enconstrucciones en piedra, las grietas, la degradación y la caída derevocos y morteros puede llevar a que las piedras se aflojen y secaigan.

Las principales causas de degradación1 (descomposición,erosión, grietas) de la piedra son:

a. Humedad de capilaridad así como humedad provocada por lalluvia u otras causas. La humedad normalmente aparece en laparte inferior de la pared y en un menor grado en las partessuperiores (incluso en las partes más altas de la pared). Lapresencia de agua y humedad puede afectar a la composiciónde la arcilla de la piedra y también lleva a la cristalización de lassales.

b. Por causas químicas e influencia de factores biológicos ypolución atmosférica se puede causar la alteración de loscomponentes de la piedra.

c. Por causas mecánicas (carga y tensión) que lleva superar laresistencia máxima de los elementos de piedra.

Debe destacarse que en la arquitectura tradicional en Chipre lapresencia de humedad en las paredes de piedra constituye lamayor causa de los cambios físicos y químicos en la estructura delos elementos de piedra (principalmente en las piedrassedimentarias que son las más porosas y especialmente enedificios cercanos a la costa). El agua puede entrar en la piedra porla condensación de vapor en el aire y por la penetración de aguade lluvia si el material es poroso2, así como también con el procesode capilaridad (movimiento del agua desde el suelo de formaascendente y evaporación cuando llega a una superficie libre).Remonta capilarEl agua tanto en forma líquida como en vapor puede entrar entodos los materiales porosos. El poro que tiene un pequeñodiámetro actúa como tubo de capilaridad y crea absorción delagua. Esto ocurre porque existen fuerzas de cohesión en los tubosentre el agua y las paredes de los tubos que son mayores que lasfuerzas entre las propias partículas de agua. Por lo tanto el aguatiende a propagarse a una mayor superficie dentro del tubo y sefiltra a través del tubo de la pared venciendo la fuerza de lagravedad.El agua crea erosión en los elementos de piedra directamente conel lavado de sus componentes solubles (degradación de partículasde arcilla) e indirectamente con la transferencia de las salessolubles y su cristalización.

a. Degradación de la piedra debido a la presencia de agua yhumedad

Acción del agua en los componentes de la arcillaMuchas arcillas se expanden cuando absorben agua y cambiana polvo fino cuando se secan. La arcilla se deteriora por su

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I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesLa degradación de materiales de construcción (piedra, tierra, madera)

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Degradación de la piedra.Degradación de la piedra. Degradación de la piedra y del adobe.

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expansión con la absorción del agua. Con el aumento devolumen de sus componentes, se desarrollan fuerzasmecánicas, con lo que la piedra que contiene tales elementosse desorganiza sustancialmente.

Cristalización de la salLa cristalización de la sal constituye una de las causas másimportantes de la erosión y degradación de las piedras y actúaen todos los tipos de piedra, sea cual sea su composiciónquímica. El origen de las sales son la superficie del suelo, lasubsuperficie, el mar, la contaminación atmosférica del agua delluvia (ya que aumenta la contaminación del suelo) y el uso demateriales incorrectos de construcción en contacto con lapiedra (cemento, yesos y morteros). Las principales salessolubles son los cloruros, los sulfuros y los sulfatos3.Las sales entran en el poro de la piedra (o por pequeñas grietas)durante la absorción o el aumento de capilaridad del agua quecontiene sal. El agua se absorbe directamente de la lluvia oasciende desde el suelo por la acción de capilaridad. La acciónde capilaridad se debe principalmente a los poroslongitudinales, perpendicular y de un lado a otro, con unpequeño diámetro. Cuando el agua está saturada (por eldescenso de temperatura o la evaporación) las sales solubles secristalizan tanto dentro de los poros de la piedra como en susuperficie donde se ha creado eflorescencia. A veces lacristalización de la sal puede tener lugar tanto en la superficiecomo en los poros de la piedra. Cuando las sales se cristalizan,su volumen aumenta4, los poros están parcialmente llenos y secrea una gran tensión en la pared (de los poros), teniendoconsecuencias destructivas. Esto lleva a la degradación de laspiedras de los edificios. La cristalización puede crear tensionesmecánicas, debilitar la superficie de la piedra y separarpequeñas partes de ella, terminando con el material.La concentración de sales en las superficies de las piedrasdebido al movimiento continuo del agua hacia las superficiesexternas de los materiales, tiene como resultado, aparte deldeterioro de los elementos de piedra, el deterioro de los yesos

y morteros (desarrollo de tensiones de la superficie, grietasmenores, separación de los yesos de la piedra y una destruccióngradual).El grado de importancia de este fenómeno depende delporcentaje de agua contenida en los poros y la permeabilidadde la piedra. El fenómeno de degradación-erosión debido a lacristalización de la sal se convierte en algo mucho más drásticoen las regiones costeras de la isla, por ejemplo en Lárnaca.

b. Degradación de la piedra debido a factores biológicos ya la contaminación atmosférica.

Factores biológicosLa erosión debida a factores biológicos incluye cambiosquímicos que se crean por microorganismos (algas, hongos,etc.) así como también aquellos debido a insectos, pájaros y alcrecimiento de raíces o plantas que penetran en las juntas ogrietas, ejerciendo tensiones mecánicas. La humedad tambiénlleva al desarrollo de microorganismos que originan deterioro.

Contaminación atmosférica (sulfuros y óxidos de carbono)La degradación de la piedra debido a la contaminaciónatmosférica no es tan intensa en Chipre como la debida por losfactores mencionados antes, debido a la baja contaminaciónatmosférica de la isla. Los contaminantes que crean deteriorode los elementos de la piedra son normalmente el dióxido decarbono y los óxidos de azufre. Tal y como ya se hamencionado, el ácido sulfúrico reacciona rápidamente con elcarbonato de calcio de las piedras calcáreas y lo disuelvecuando los elementos de la piedra están expuestos al agua delluvia. El dióxido de carbono atmosférico que se ha disuelto enagua de lluvia disuelve a su vez gradualmente el carbonato decalcio creando componentes solubles y cuando la solución seseca, se recrean en carbonato de calcio o aragonita. El dióxidoatmosférico actúa solamente en piedras calcáreas que estánexpuestas al agua de lluvia y el resultado es una reducción muypequeña de sus dimensiones.

Daños causados a los muros de piedra por la vegetación.Daños causados a la piedra por la polución del aire. Problemas estructurales de los muros de piedra.

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c. Degradación de la piedra debido a tensiones mecánicasLos problemas de la piedra debido a las tensiones mecánicas,causadas por la expansión y contracción del material, no sonhabituales en Chipre ya que existe una fluctuación limitada dela temperatura. El hundimiento de los cimientos, los terremotosy las prácticas incorrectas en la construcción (sin interconexiónde las trabas de la pared) pueden causar problemas, no sólo enla construcción sino también en la propia piedra (grietas, etc.).

III. La degradación del adobe

El principal daño del adobe es la degradación, la desintegración yel deterioro del propio material. Esto es muy obvio en la base deuna pared y en menor grado en la parte superior o en otras partesde la pared. Otros problemas de las paredes de adobe son losmecánicos, como las grietas, el desplome (horizontal o vertical),los abombamientos y hundimientos, los deslizamientoshorizontales y la inclinación de las paredes. Esto puede afectartambién al propio material. Los daños mencionados dependen de la calidad del adobe asícomo también de la estructura de la pared. La calidad del adobedepende de la calidad de la tierra utilizada para su producción, eladitivo orgánico y generalmente el procedimiento en supreparación (el tiempo dejado para la fermentación de la tierra, lamezcla de los ingredientes, el período dejado para que se seque,etc.) y también las características geotécnicas del producto final.La calidad del adobe depende a su vez de la experiencia yformación del artesano. Los daños de una pared de adobe puededeberse al sistema estructural de la pared (insuficiente aparejo dela pared, incorrecta posición de los adobes en hileras alternas) ytambién debido a las condiciones climáticas del área (presencia deagua y humedad).

Las principales causas de degradación del adobe son:a. Agua y humedad (llevando a la desorganización de los

componentes de la arcilla y a la creación de sales).

b. Factores biológicosc. Tensiones mecánicas

a. Agua y humedadEl agua y la humedad (humedad ascendente desde el suelo, aguade lluvia, un trabajo incorrecto del artesano y otros problemas enla estructura, constituyen las principales causas de deterioro delmaterial y de los aditivos orgánicos. La desintegración del materialde adobe es el proceso en el que la tierra que lo forma pierdecohesión por la existencia de agua y humedad. La humedad y elagua llenan sus poros y las partículas de tierra pierdencohesión/conexión entre ellas y el material se pulveriza5. Ademásdebido a la presencia de agua, la paja utilizada en los adobes sepudre, se hincha, se seca y se pulveriza.El proceso que origina el daño es la penetración del agua en elmaterial. La humedad que entra en la pared causa evaporación ocreación de cristales de sal. La creación de estos cristales causa lapérdida de las fuerzas de cohesión, desintegra el material yaumenta el tamaño de los poros, llevando a la pulverización deladobe. La humedad también causa serios problemas al yeso ytambién al mortero de una pared de adobe.La humedad puede entrar en los poros de la superficie entre elyeso y la pared. Penetra directamente en la superficie por la masade la pared. La humedad localizada en el área entre el yeso y eladobe causa evaporación/condensación dependiendo de latemperatura y las condiciones de humedad de los alrededores. Lahumedad también lleva sales solubles cerca de la superficie.Cuando la humedad se seca, se forman sales residuales. Lacreación de estas sales aumenta el tamaño de los poros(hinchándose) creando una presión adicional en el poro que causala pérdida de las fuerzas de cohesión/conexión y se desarrolla unafisuración interna. El yeso se separa y se cae. Después de caerse elyeso, el adobe se mantiene expuestos a la humedad y al agua,produciendo la aceleración del deterioro y la descomposición.Además, cuando una pared pierde su enyesado externo y se dejaexpuesto, el agua puede causar problemas extra. La circulación delagua forma pequeños canales verticales en la pared, aumentando

Deterioro del adobe en la parte inferior de los muros.Desconchado y grietas del yeso. Deterioro del adobe en la parte inferior de los muros.

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el área de superficie que se expone a condiciones perjudiciales.Los daños causados por el agua y la humedad pueden observarsemás frecuentemente en la base de la pared, cuando la piedra baseestá baja. El procedimiento de deterioro del adobe continúamientras la humedad continúe saliendo.En el área donde el basamento de piedra es significativamentealto, el agua puede penetrar dentro de la pared por las grietas,causadas por fallos estructurales o por carga externa. En algunoscasos las grietas se desarrollan en los puntos de pudrición decomponentes de la madera. En estos casos el proceso de dañoopera sólo a corto plazo (período de lluvias), al contrario que elcontinuo proceso de daño de la parte más baja de la pared,especialmente en las piedras base.El deterioro debido al agua puede también ser observado en laparte superior de la pared, donde la estructura termina y seencuentran varios materiales (piedra, adobe, madera y yeso). Lasgrietas empiezan a desarrollarse en el área debido al diferentecoeficiente de expansión de varios materiales así como también aprácticas incorrectas, y también a la variación de temperatura y ala humedad. La parte superior de la pared está normalmenteprotegida con una protección del techo. Cuando esta protecciónfalla, el agua penetra la estructura por las grietas y los materialesse degradan, siguiendo el mismo proceso descrito antes.

b. Factores biológicosA veces los pájaros escarban en la pared para crear sus nidos,exponiendo el interior de la pared a las condiciones de erosión.Cuando el yeso se cae, los agujeros de los pequeñas clavos demadera (utilizadas para una mejor cohesión entre el yeso y eladobe) proporcionan espacios para insectos y pájaros paraconstruir sus nidos y también para el crecimiento de vegetación,causando grietas internas.

c. Problemas mecánicosLas grietas aparecen cuando la tensión supera la máximaresistencia. Las causas de las grietas son movimientos horizontalesde la pared, la inclinación de la pared, y los desplazamientos de

apoyo. Los movimientos horizontales suceden cuando hay unterremoto, vibraciones del suelo, o un fuerte viento, debido a laspresiones de la tierra o al agua por las excesivas deformaciones delsuelo o la estructura del techo. La separación de las grietas seagrava por la pobre conexión en las esquinas. Las grietas tambiénson originadas por desplomes. Algunas de las causas son losmovimientos horizontales por fuerzas aplicadas o desplazamientoso deformaciones de las plantas. Otros problemas estructurales delas paredes de adobe son los abombamientos, hundimientos odesplomes de la pared.

IV. Degradación de la madera

Los principales daños de los componentes de la madera son lapudrición, la creación de grietas y la pérdida de resistencia debidoa las variaciones de temperatura y de humedad, a causasbiológicas y también a problemas estructurales. Además, losinsectos, hongos y otros procesos biológicos pueden crearproblemas y la degradación de los componentes de la madera. Loscomponentes de la madera se pudren normalmente en aquellasáreas afectadas por el agua y especialmente en partes incrustadasde las paredes.Las causas biológicas del deterioro de la madera son el peligro delos hongos e insectos (que crecen mucho en la madera) bajocondiciones favorables de humedad (sobre el 20 %) y detemperatura (20-300C) causando la pudrición de la madera. Lasgrietas longitudinales que pueden estar presentes en las piezas demadera, además de la reducción de la resistencia de los miembros,proporcionan nidos para insectos.Los problemas en las estructuras de madera también puedenprovenir por una reducción de su sección durante su proceso desecado y por la pérdida de humedad no-uniforme. Puede tenerresultados nocivos el uso de componentes de madera que no hansido correctamente secados bajo condiciones de control, o fueroncortados de los árboles durante períodos incorrectos, originandoque la savia permanezca en el material.

Deterioro del adobe en la parte superior de los muros.Degradación de la madera. Degradación de la madera.

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Finalmente, decir que la mayor parte de los componentes de lamadera no tienen una forma permanente incluso si se ha cortadohace muchos años. Con el cambio de las condiciones de humedady de temperatura, se expande o contrae y a veces se dobla. Bajocondiciones permanentes de carga también puede seguirdeformándose.En conclusión, puede mencionarse que la causa principal de ladegradación de la piedra, el adobe, yesos y la madera en losedificios tradicionales de Chipre, es el agua y la humedad(humedad ascendente, así como también por el agua de lluviafiltrándose en las estructuras por problemas estructurales). Laprotección de las estructuras puede conseguirse tan sólo mediantela protección de las estructuras al agua y a la humedad.

Bibliografía

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1 El término degradación incluye todos los procesos que contribuyen a la alteraciónde un elemento de piedra. Estos procesos pueden ser de naturaleza química,física, mecánica o biológica.

2 Anotar que los componentes sólidos de un material poroso tienen numerososespacios pequeños vacantes, los poros o la capilaridad de los tubos, que puedenser abiertos o cerrados, formando una red interna.

3 Los óxidos sulfúricos que provienen de la contaminación atmosférica, el agua delsuelo y los morteros de cemento, erosionan las piedras calcáreas creando yeso quecontribuye a la forma secundaria de erosión de la piedra.

4 El aumento del volumen creado por el cambio de las sales desde la forma deanhidro a forma de acuosas, lleva a la erosión por la fatiga que se crea por laalternancia de tensión en las paredes de los poros. La tensión dentro de la piedrapuede alcanzar su límite de rotura.

5 El proceso de desorganización de los componentes de la arcilla de un material seha descrito en el subcapítulo anterior dedicado a la piedra.

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Introducción

Todos los materiales presentan un estado estable, en el entorno enel que se forman. No obstante, con un cambio significativoimportante de las condiciones medioambientales, el materialpuede transformarse en un material que presenta una nuevaestabilidad (RAPP y HILL, 1998; MALAGA-STARZEC et al., 2000).La alteración de la piedra está provocada por la adaptación de suselementos internos a las condiciones atmosféricas ymedioambientales, bajo la acción de factores físicos, químicos ybiológicos (PELLIZZER y SABATINI, 1976; AMOROSO y FASSINA,1983; KARPUZ y PASAMETHOUGLU, 1992) es un fenómeno que hasucedido desde que la piedra fue formada y que continuará durantetoda su existencia (CHAROLA, 1988 y TURKINGTON, 1996).Durante estos siglos, los monumentos y las esculturas en piedra sehan resistido al ataque de agentes naturales de alteración. Todavíadurante las últimas décadas muchos de estos monumentos yesculturas, especialmente cerca de las áreas urbanas e industriales,han sido observados por experimentar un deterioro acelerado(AMOROSO y FASSINA, 1983; ASLAM, 1996; McALISTER, 1996).

Los agentes responsables de la alteración

La alteración de las rocas en la litosfera está provocada pormuchos agentes continentales (extrínsecos), así como agentesfísicos (desintegración mecánica), químicos o biológicos, ademásde por sus propiedades intrínsecas, es decir su mineralogía, sutextura y su estructura (DÒSSAT, 1982; AMOROSO y FASSINA,1983; BRADLLEY y MIDDLETON, 1988; GAURI, 1992; LING et al.,1993a VINCENTE et al., 1993). En consecuencia, la ruina de lapiedra de un monumento es raramente el resultado de un únicofactor (proceso). Normalmente es por una combinación dediferentes agentes (SCHUMANN, 1998).Diferentes grupos de formas de deterioro, donde la formación dedepósitos sobre la superficie de la piedra es la más importante, sepueden detectar en la piedra de los monumentos.Parece que la primera etapa del deterioro de la piedra deconstrucción, que se produce bajo el efecto de las condicionesatmosféricas, es el agrisamiento. Esta etapa va seguidafrecuentemente de la formación de costras y de un desprendimientoulterior por cuarteo (Hoke, 1978, y Al-Naddaf, 2002). Una fina capa de 0,02-0,2 mm de espesor, dura, negra,generalmente sin lustre, puede desarrollarse sobre la superficie de

numerosos tipos de piedra (Nord y Tronner, 1992; Nord y Ericsson,1993). La pátina y las costras que recubren la superficie de losmonumentos han sido atribuidas a diferentes causas, queincluyen: el tratamiento con fines estéticos y/o protectores, losdepósitos producidos biológicamente, la interacción con losagentes atmosféricos, tales como el SO2, llevando a la sulfatacióny la formación de yeso y de un depósito seco o húmedo departículas atmosféricas (Garcia-Vallès et al., 1998). La formaciónde esta capa juega un papel importante en la variabilidad de lacomposición química de las piedras de construcción. Estefenómeno aparece normalmente en los lugares cercanos a lasuperficie o con los fluidos que entran y salen, que contribuyen ala redistribución de los elementos muy solubles (Hayles and Bluck,1995).La determinación de la composición y del origen de los depósitosencontrados en los monumentos permite comprender elmecanismo de la formación de los depósitos, adoptar medidaspreventivas para atenuar y retardar su formación y determinar lamejores acciones de conservación para retirar estos depósitos sinefectos negativos sobre la piedra, o por lo menos con los mínimos,limitando al máximo las consecuencias (Riederer, 1973).La microscopía óptica, la difracción de rayos X, la microscopíaelectrónica de exploración, la espectrofotometría infrarroja, lacromatografía para cambiar iones y los tests de espectrometría deabsorción atómica y de plasma, pueden permitir efectuar unacaracterización mineralógica y química de las piedras intactas yalteradas, así como detectar las patologías de las piedras de losmonumentos.

Umm Qeis (Jordania).

Varios tipos de técnicas científicasutilizadas para identificar losmecanismos de degradación de lapiedra

Mustafa Al-NaddafDr. en GeologíaDepartamento de Conservación y Gestión de RecursosCulturales, Yarmouk University, Irbid-Jordania

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La difracción de los rayos X

El objetivo esencial de todas las investigaciones sobre estosmateriales es la caracterización química y mineralógica de losmateriales de los edificios antiguos. En efecto, puede proporcionarinformaciones importantes sobre la composición y los productosresponsables de la alteración, que permitan conducir a unasconclusiones para la evaluación del grado de ruina de losmateriales y, en consecuencia, de sus causas (PUERTAS et al.,1992).El método de difracción de rayos X prueba la eficacia paradeterminar la composición mineralógica de las muestras depiedras así como la de la costra de alteración, ya que permitedetectar todo el contenido mineral superior al 1% (DO, 2000). Elmétodo de difracción de rayos X se utiliza para las muestras enque el contenido de arcilla es elevado. La comparación de lasdiferencias dentro de la composición mineralógica de una piedraintacta y de la costra permite determinar su origen.

La petrografía

El análisis de una placa delgada permite obtener informacionesesenciales sobre los numerosos materiales inorgánicos. Losgeólogos utilizan la petrografía de placas delgadas para describiry clasificar las rocas, los suelos y la arena. Los arqueólogos y loscientíficos encargados de la conservación del patrimonio, se sirvende este método para estudiar las numerosas materias inorgánicasempleadas en la producción de objetos culturales. El objetivo deestos análisis, efectuados dentro del cuadro de estudio de objetossimilares, es identificar el origen geológico de un objeto o dealgunos de sus elementos y estudiar la tecnología de fabricación.Con ciertos materiales artísticos, la comparación entre los cambiosestructurales y mineralógicos sobre las superficies alteradas y lassecciones interiores intactas de una muestra, pueden proporcionarinformaciones sobre la autenticidad de una pieza.Del mismo modo, las placas delgadas permiten estudiar eldeterioro del arte inorgánico y de los materiales arquitectónicos, yobservar los efectos de tratamientos de conservación sobre estosmateriales (Reedy, 1994).La cuestión más habitual a propósito de la alteración de la piedranatural es sobre la influencia de las sustancias contaminantes. Pararesponder, se debe disponer de una amplia información sobre lapiedra natural. Las investigaciones llevadas a cabo en laboratoriopor Holzwarth, 1996, y Livingston, 1988, mostraron que laspropiedades petrográficas particulares no son conocidas, laspropiedades físicas no permiten obtener todas las informacionesnecesarias sobre el material. Además, las propiedadespetrográficas y diagenéticas permiten explicar la mayor parte delas desviaciones de las propiedades físicas de submuestras cogidas

del mismo bloque de piedra, teniendo en consideración quealgunas de estas propiedades pueden afectar de formaimportante a la alteración de las piedras de construcción.Una de las ventajas de la petrografía de placa delgada es el preciodel microscopio petrográfico necesario para las investigaciones, yaque es relativamente económico. La mayor parte de loslaboratorios pueden tener acceso a esta técnica, utilizadahabitualmente para efectuar los análisis. El coste de compra y delmantenimiento de un microscopio petrográfico es mucho menoselevado que la de los otros equipos que sirven para estudiar losobjetos en piedra, como los microscopios de exploraciónelectrónica, la microsonda de haz de electrones, el difractómetrode rayos X o los instrumentos elementales de análisis (Reedy, 1994).

El microscopio electrónico de exploración

La técnica del microscopio electrónico de exploración (SEM) esampliamente utilizada en el campo de las investigaciones dematerial. En esta técnica, un haz de electrones altamenteenfocados pasa sobre la zona definida, y la observación de loselectrones secundarios generados por esta haz permite unaresolución morfológica en la gama nanómetrica (ADLER, 1982;VAN GRIEKEN, 1989; McALISTER, 1996).El tipo de informaciones proporcionadas por el microscopioelectrónico de exploración permiten evaluar la calidad de la

Samad (Jordania).

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cementación intergranular y la tendencia de la piedra a retener elagua unida y a absorber el material a partir de esta agua. Ademásla capacidad de absorción es importante, ya que la piedra essusceptible de deteriorarse bajo el efecto del hielo-deshielo, losciclos húmedos y secos y de la cristalización de la sal, y, además,es muy urgente protegerla (LEWIN et al., 1978).El deterioro de las piedras de construcción se produce comoresultado de la disolución del material cementante, que es uno delos mecanismos de descomposición que tiene las repercursionesmás importantes sobre estas piedras. El microscopio electrónico deexploración permite detectar este proceso, en particular si estáasociado a la técnica de florescencia de los rayos X.En los entornos húmedos, el bio-deterioro puede ser el principalfactor de deterioro de la piedra, del hormigón, del mortero, etc.Este tipo de deterioro puede ser provocado por microorganismostales como las bacterias, los hongos, el liquen, las algas y lasplantas, por ejemplo el musgo. Mientras las bacterias tienen unatendencia a producir un bio-deterioro y a corroer las superficiesmediante la secreción de ácido, igualmente ha sido demostradoque los hongos contribuyen a la degradación de la piedra, delhormigón y del mortero penetrando directamente en la superficie.El microscopio electrónico de exploración está considerado comola mejor técnica de análisis que permite detectar los factores dedeterioro (Tapper, et. al. 1999).

La fluorescencia de rayos X y la espectrometría deabsorción atómica

Los productos más visibles de la alteración de la piedra sonconsecuencia de la fragmentación y de la desintegración de loselementos minerales. La disolución de ciertos minerales y laformación ulterior de nuevos elementos, menos fáciles deobservar pero aun así importantes, son provocados por la acciónde los agentes químicos y biológicos que supondrán la alteraciónde las prioridades químicas de las superficies expuestas a losefectos medioambientales (ADLER et al., 1982; McALISTER, 1996). En consecuencia, la determinación de las variaciones de lacomposición química de las superficies alteradas por comparacióncon las partes intactas, es un método de análisis que permiteidentificar los agentes responsables del deterioro y de efectuar lasmedidas de conservación apropiadas.Los métodos de análisis por fluorescencia de rayos X y deespectrometría de absorción atómica son frecuentementeutilizados, con éxito, en la investigación de la composiciónelemental de los materiales inorgánicos, intactos o alterados(MARINGER, 1982). En efecto, permiten determinar lasconcentraciones de los principales óxidos: Na2O, MgO, Al2O3, SiO2,P2O3, SO3, CaO, K2O, TiO2, MnO y Fe2O3, así como ciertos oligo-elementos, tales como Zn, Rb, Cr, Sr, Zr, Ba y Pb.

La comparación entre la composición química de una costraalterada y la del interior de una piedra intacta permite identificarel origen de la formación de la corteza sobre las fachadas depiedra. Puede tratarse estadísticamente mediante el concepto defactor de enriquecimiento (Ef).

La cromatografía por intercambio de iones

Cuando se presentan una gran cantidad en el suelo, las solucionessalinas solubles probablemente pueden deteriorar más unmonumento que cualquier otro factor de deterioro natural(PLENDERLEITH, 1979).El lavado de la sal tiene repercusiones en las rocas, las piedras deconstrucción, el mortero, los ladrillos, la pintura, el vidrio, así comolos numerosos materiales porosos utilizados en los edificios y losmonumentos. En la actualidad, está reconocido como uno de losagentes de alteración más frecuentes y más activos (ARNOLD,1976a, b; ARNOLD y ZEHNDER, 1989). Algunos tipos de salesminerales pueden ser detectados en los edificios, los máscomunes, y en las piedras de construcción. Se trata de sulfatos,nitratos, cloruros y carbonatos de sodio, de calcio, de potasio y demagnesio. La cromatografía por intercambio de iones es unaforma de cromatografía líquida que utiliza las resinas deintercambio de iones para separar los iones atómicos o ionesmoleculares basados en su interacción con la resina. Este métodoes el más rápido para analizar los iones.La cromatografía por intercambio de iones es una de las técnicasmás importantes que pueden aplicarse para determinar laconcentración de Cl-, NO-

3 and SO4-2

en muestras de piedras.

ReferenciasGarcia-Vallès M., Vendrell-Saz M., Molera J. y Blázquez F. (1998): “Interaction of rock

and atmosphere: patinas on Mediterranean monuments”. Env. Geol. 36: 137-149.

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Volumen 33, Número 2, Arículo 4 (pp. 115-129).

Tapper, R.; Smith, J.; Beech, I.: “Modern Microscopy techniques for the Study of

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microbiology and conservation (ICMC ’99) Of microbes and art: The role of microbial

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La madera, en las condiciones adecuadas, es un material muydurable. Lo mismo se podría decir de otros muchos materiales deconstrucción, pero algunos todavía habrán de demostrarlo.Podemos encontrar elementos de madera en edificios con muchossiglos de antigüedad en perfecto estado. Es verdad que noencontraremos otros muchos, que por haberse degradado odestruido completamente al no haber soportado las agresiones alas que han sido sometidos, han sido sustituidos o han sido lacausa de la ruina de algunos edificios.La madera tiene muchos “enemigos”, los agentes que ladegradan o destruyen, pero la elección de soluciones constructivasadecuadas, que la protejan frente a estos agentes. Unmantenimiento adecuado de la madera y del edificio puedenalargar su vida útil hasta lo que en términos actuales de duraciónde los edificios podamos considerarla eterna.Los elementos que componen la madera: celulosa, lignina y otros,atraen como alimento a diversos tipos de seres vivos, tanto delreino vegetal como animal.Entre los agentes destructores no bióticos hemos de destacar a losagentes atmosféricos: radiación solar, lluvia, o debido a su granpoder de destrucción el fuego.Cada agente de degradación produce un tipo de ataque y con unaintensidad que causa unos efectos diferentes a los demás y quetampoco son iguales para todos los tipos de maderas.

Agentes que degradan la madera

Como ya hemos dicho, los agentes de degradación de la maderassuelen clasificarse en dos grandes grupos: los agentes abióticos ylos agentes bióticos.Entre los abióticos destacaremos la radiación solar, la lluvia y lasvariaciones de humedad, el fuego y por último los productosquímicos. Los seres vivos a tener en cuenta serán por una partevegetales como los hongos y por otra parte insectos.

Agentes de degradación abióticos

La radiación solar Del amplio espectro que compone la radiación solar, centraremosnuestra atención en las fracciones de radiación ultravioleta einfrarroja, por ser las que afectan más a la madera, especialmentela primera.

El efecto de la radiación ultravioleta afecta principalmente a lasuperficie de la madera generando una serie de alteracionesquímicas que degradan especialmente la lignina,descomponiéndola y produciendo un color grisáceo característicodebido a la mayor presencia de celulosa. Si no se actúa paraprotegerla, el proceso continua, la lluvia arrastrara también lacelulosa provocando aparición de un relieve característico en lasuperficie, por verse más afectada la madera de primavera, menoscompacta, que la de verano. Si se depositan esporas de hongos enla superficie causarán una degradación superficial que produciráun cambio de coloración hacia un gris oscuro o negro. A pesar detodo, la degradación que se produce por esta radiación es muylenta afectando a profundidades muy pequeñas.La radiación infrarroja no degrada la madera directamente.Provoca un calentamiento de la superficie de la misma. Estecalentamiento causa una disminución de la humedad en lasuperficie de la madera que debería ir acompañado de lacontracción de la misma. Como el calentamiento no afecta deigual manera al interior de la madera, por mantenerse latemperatura más baja y por tanto no produce una disminuciónhumedad en la misma no se contraerá. Las tensiones que seproducirán entre la superficie que intenta contraerse a secarse y elinterior que al no variar su contenido de humedad no varia susdimensiones generarán la aparición de fendas de secado en lasuperficie, generalmente de pequeña dimensión.Los efectos producidos por la radiación solar se pueden reducirutilizando protecciones superficiales. Estas pueden ser pinturas,

Degradación abiótica de la madera

Agentes de degradación de la madera

Joaquín MontónArquitecto técnicoProfesor del Departamento de Construcciones Arquitectónicas IIen la Escuela Politécnica Superior de la Edificación de Barcelona(Universidad Politécnica de Cataluña)España

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barnices y lasures siendo mejor el resultado cuanto mayor sea sucontenido de pigmentos que la protejan de la radiación. Estosproductos protectores también se degradan perdiendo sucapacidad de protección por lo que han de reponerse cuando yano cumplan correctamente con su cometido.

La lluvia El agua de la lluvia produce aumentos de humedad en las capasexteriores de la madera. Este aumento de humedad se producemuy deprisa y no es acompañado por una variación similar en lascapas interiores de la pieza. Estas diferencias en el contenido dehumedad entre las distintas zonas provocará tensiones que se veránreflejadas en deformaciones e incluso en la aparición de fendas. Además, como ya hemos mencionado en el apartado anterior,facilitarán la eliminación de la lignina y las alteracionessuperficiales anteriormente explicadas.Y por último, aunque se tratará más adelante, la mayor parte delos ataques bióticos necesitan un contenido de humedad elevadopara desarrollarse y este puede ser el que aporta el agua de lluvia.

FuegoSi de algo no cabe la menor duda es de que la madera arde.Muchos otros materiales de construcción no arden, lo cual noquiere decir que no pierdan parte o la totalidad de suspropiedades en contacto con el fuego.La madera está formada principalmente por celulosa y ligninacuyo componente básico es el carbono.A pesar de que la madera arde, hay una serie de particularidadesque es preciso señalar. En primer lugar al arder la madera, esta vadisminuyendo su sección pudiendo llegar a su destrucción total,pero este es un proceso lento debido especialmente a tresfactores, que son su contenido de humedad, la carbonización dela superficie y la baja conductividad térmica de la madera queinfluyen de la siguiente manera:La humedad. Al calentarse la madera pierde humedad, para loque consume una cierta energía calorífica, pero además aldisminuir el contenido de humedad aumentan las resistenciasmecánicas de la madera.La carbonización de la superficie. Cuando ya no queda aguacomienzan los mecanismos de la combustión que no explicaremosa fondo en este texto, pero que simplificando podremos decir quela carbonización de la superficie es un proceso lento, que retrasala penetración del calor hacia el interior formando una barreratérmica que actúa como aislante. También dificultará la salida alexterior de los gases inflamables que se generan en el interior dela madera.Conductividad térmica. La madera tiene una conductividadtérmica baja lo que hace que el interior de una pieza ardiendo semantenga las temperaturas relativamente bajas sin perder suscaracterísticas mecánicas.

El acero, a cierta temperatura se reblandece comportándose comoun material plástico produciendo fácilmente el colapso de lasestructuras. El hormigón sufre una serie de alteraciones quedisminuyen su resistencia, muy relacionadas con el tipo de árido ycemento utilizados, que pueden verse agravados por elenfriamiento brusco producido por el agua utilizada para apagarel incendio.No todas las maderas arden igual, las coníferas suelen arder antesque las frondosas principalmente por su contenido en resinas. Lasmaderas ligeras, en general, arden antes que las pesadas. Tambiéninfluye la sección, cuanto más finas más fácilmente arderán, sucolocación, los elemento verticales arden más fácilmente. Elcontenido de humedad, la madera verde tarda mucho más enarder que la madera seca.

Agentes bióticos de degradación

Existen numerosos seres vivos que se alimentan de la madera a losque se denomina xilófagos. Se trata de numerosas especies dehongos e insectos que degradan e incluso destruyen la madera alalimentarse de alguno de sus componentes. Intentaremossimplificar este apartado agrupándolos, no solo por su origen sinopor la similitud de ataques o de degradación que producen en lamadera. De otra forma sería inabarcable para la amplitud que sepretende dar a este texto.Usaremos el siguiente esquema para hacer más fácil sucomprensión:

Hongos

Insectos

Mohos

Hongos cromógenos Azulado

Hongos de pudrición

Ciclo larvario:Coleópteros

Sociales: Isópteros

Pudrición parda ocúbica

Pudrición blanca ofibrosa

Pudrición Blanda

Líctidos

Anóbidos

Cerambícidos

Termitas

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Hongos

Son vegetales inferiores, de organización celular muy primitiva(simple) que están constituidos por unos filamentos microscópicosdenominados hifas. No tienen tallo, raíz ni hojas y no producenclorofila, lo que les obliga a alimentarse de materia orgánicamuerta o como parásitos de otros seres vivos alimentándose decompuestos orgánicos ya existentes.Para desarrollarse en la madera necesitan un contenido de aguaelevado, como mínimo del 20% y una temperatura que para suóptimo desarrollo debe estar comprendida entre los 20 a 25ºC.Entre los que viven en la madera nos encontraremos con los quesólo alteran el color de la misma (mohos, hongos cromógenos) ylos que modifican de una forma importante las propiedades físicasy mecánicas (hongos de pudrición).

Mohos Se alimentan del contenido de las células superficiales de lamadera no siendo capaces de atacar ni ala celulosa ni a la ligninay por tanto no afectan a las propiedades mecánicas de la madera. Se detectan cuando forman esporas, generalmente de coloroscuro, en la superficie de la madera o cuando el cuerpo defloración forma una especie de pelusa en la superficie de lamadera.Normalmente solo se desarrollan en la superficie y se eliminan porfrotado.

Hongos cromógenos Como los anteriores apenas degradan la pared celular. Sealimentan de productos existentes en la albura, no afectando engeneral a las zonas de duramen.El más representativo es el hongo de azulado que a diferencia delos mohos penetran en el interior de la madera por lo que no sepueden eliminar fácilmente.A pesar de que no afecta a las propiedades mecánicas aumenta lahigroscopicidad de la madera favoreciendo la aparición depudriciones más destructivas. Así mismo, el aspecto y color que daa la madera la inutiliza para cualquier uso en carpintería ydecoración.Es muy habitual que la madera se contamine con sus esporas enlos aserraderos debido a que normalmente los troncos contienenun muy elevado contenido de humedad y gran cantidad de savia.Para evitar el ataque basta con la inmersión breve de la maderaaserrada en un recipiente con producto protector. Estetratamiento apenas encarece la madera y elimina el problema

Hongos de pudrición Estos hongos son capaces de producir encimas mediante lascuales destruyen las paredes celulares de la madera, disminuyendo

sus resistencias mecánicas hasta cero en algunos casos. Tambiénalteran el color y disminuyen la densidad de la madera. Resultanmuy peligrosos para los elementos estructurales. Las condicionespara su desarrollo varían de unas especies a otras pero siemprenecesitarán una humedad de la madera elevada y unatemperatura apropiada. Manteniendo la madera seca eliminamosprácticamente el riesgo de pudrición.Existen muchos tipos de hongos de pudrición. Para no alargar enexceso este apartado los agruparemos en función de las alteracionesque producen en la madera y que normalmente se podrán identificarpor el aspecto y color que queda la madera atacada.

Pudrición parda o cúbica (basidiomicetos)Los hongos que causan este ataque se alimentan básicamente dela celulosa, dejando la lignina, de color marrón, que da el nombrea este ataque y produciendo un cuarteo característico quetambién la da nombre. La pérdida de resistencia puede ser total,llegándose a poder deshacer la madera con los dedos.

Pudrición blanca o fibrosa (basidiomicetos)Los hongos que causan este ataque se alimentan básicamente dela lignina, dejando la celulosa, de color blanco. El residuo fibrosoque queda después del ataque se deshace con la simple presiónde los dedos. Este tipo de pudrición afecta más a las maderasfrondosas que a las coníferas.Tanto en este caso como en el anterior la madera puede mantenerun aspecto correcto hasta haber alcanzado un nivel dedegradación y pérdida de resistencia muy elevados, lo que las hacemuy peligrosas.

Pudrición blanda (ascomicetos)Producida por hongos inferiores, ascomicetos, cuyas hifas sedesarrollan en el interior de la pared celular, se alimentanprincipalmente de la celulosa de la pared de las células, cuando lashumedades son muy elevadas, dejando la madera con unaconsistencia blanda. Suele aparecer en elementos de madera encontacto con el terreno.

InsectosLos insectos que degradan o destruyen la madera al alimentarsecon ella, los clasificaremos en dos grandes grupos: los insectos deciclo larvario, mayoritariamente coleópteros y los insectos sociales,isópteros. Hay algunos otros insectos como la avispa de la madera,la abeja carpintera, moluscos y crustáceos xilófagos con unaincidencia menor.

Insectos de ciclo larvarioSon insectos que a lo largo de su vida van sufriendo unos cambios,metamorfosis, pasando por las fases de huevo, larva, pupa einsecto adulto. Durante el estado larvario el insecto vive en el

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interior de la madera alimentándose de la misma , las larvas sedesarrollan en el interior de la madera, alimentándose de la mismay creando una red de galerías. El ciclo comienza con la puesta de los huevos, en las fisuras ygrietas de la madera, por parte del insecto adulto. De estos huevosnacerá una larva que se alimentará de los elementos quecomponen la madera dejando túneles al mismo tiempo. Estevaciado de materia sólida en la madera afecta a su resistencia, conmayor o menor intensidad, según la especie atacante.Para simplificar los clasificaremos en tres grupos por el tamaño delas larvas y la gravedad de los ataques, de menor a mayor.

Líctidos (polillas)Se trata de insectos de un tamaño bastante pequeño. Las larvasmiden unos 4 o 5 mm máximo. Se alimentan principalmente de la

albura de maderas frondosas que cumplen ciertas condiciones encuanto al diámetro de sus vasos y al contenido mínimo dealmidón. Su ciclo vital suele ser de un año, pudiendo acortarse silas condiciones son las adecuadas. Perforan galerías paralelas a lasfibras, en las que aparece un polvo muy fino y al salir al exterior lohacen mediante orificios circulares de 1 a 2 mm.En este grupo podemos incluir al Lyctus brunneus step. y al Lyctuslinearis Goeze.

Anóbidos (carcomas)Este grupo es el conocido generalmente como “carcoma”, siendoel más representativo el Anobium punctatum de Geer. Atacaprincipalmente la albura de las coníferas y las frondosas europeasy si las condiciones son muy favorables también puede llegar aatacar el duramen.

Ataque persistente de anóbidos Larva de anóbido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga)

Reticulitermes lucifugus, obrera y soldado (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Reticulitermes lucifugus, reproductor secundario (Fotografía Teresa Mach Farina,bióloga)

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Las larvas alcanzan longitudes de 5 mm. El ciclo vital de estosinsectos puede llegar a superar los tres años, por lo que es esteplazo el que puede tardar en descubrirse el que la madera ha sidoatacada. Hasta pasado este plazo las larvas no salen al exteriorpara completar su ciclo vital, transformándose en insectoscompletos. Los orificios de salida miden de 1,5 hasta 3 mm dediámetro. El serrín que se encuentra en los conductos queperforan en la maderas es grueso y granulado. También podemos incluir en este grupo al Xestovium rufovillosumDe Geer, parecido al anobium pero la larva alcanza tamañosmayores, hasta 11 mm. Los orificios de salida circulares alcanzanlos 4 mm. Atacan la albura de frondosas con alto contenido dehumedad y que previamente hayan sido atacadas por hongos depudrición. El serrín que producen tiene tacto arenoso y forma dediscos.

Cerambícidos El más conocido es el Hylotrupes bajulus comúnmente llamado“carcoma grande”. Ataca la albura de las coníferas. Encondiciones óptimas, su ciclo vital puede superar los diez años, locual, unido a su tamaño mucho mayor que todos los anteriores,hace que el daño producido cuando se descubre su presenciapueda ser muy importante. Las larvas pueden llegar a una longitudde 22 mm. y un diámetro de 6 mm. y realizan orificios ovaladosde salida al exterior de hasta 7 mm. de diámetro mayor. Lacapacidad de destrucción de la madera es muy importante, muchomayor que en los dos casos anteriores, por lo que los tratamientospara su eliminación serán similares a los de ataques de termitas yde algunos casos de pudriciones.

Adulto de anóbido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Larva de cerambícido (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga)

Kalotermes flavicolis, obrera (Fotografía Teresa Mach Farina, bióloga) Kalotermes flavicolis, reproductor secundario (Fotografía Teresa Mach Farina,bióloga)

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I. El conocimientoHerramienta 6Comprender los procesos de degradación de los materialesAgentes de degradación de la madera

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Insectos sociales. Isópteros (termitas)Los insectos que producen mayores daños a la madera,pertenecientes al orden de los isópteros, son los conocidos comoTermitas.Las termitas viven en colonias con un alto grado de organizacióny especialización. Existe una reina, cuya función es lareproducción, los obreros, los soldados y los neotécnicos (esteúltimo grupo si por algún motivo se rompe el contacto con elnido, pueden convertirse en reproductores creando un nuevonido).De las especies existentes en nuestro ámbito, la más importante esla de Reticulitermes lucifugus Rossi. Tienen su nido principal bajo tierra, donde encuentran latemperatura y humedad que necesitan y normalmente suelenestar lejos de los edificios atacados. Se alimentan de la albura y el duramen de coníferas y frondosas,siempre que la humedad de las mismas sea elevada. Perforangalerías en la dirección de las fibras dejando siempre una capaexterior sin alterar que las protege de la luz y de la pérdida dehumedad de su entorno. En el interior de las galerías, aparecenunos residuos con una consistencia terrosa característica.Son muy difíciles de localizar al no dejar huellas de su presencia.Cuando no pueden hacer su recorrido por el interior de paredes ovigas y se ven obligadas a salir al exterior fabrican unos túnelescon residuos orgánicos y tierra que les permiten continuar surecorrido en un ambiente con la humedad adecuada y protegidasde la luz. Estos cordones son una de las pocas señales externasvisibles que permiten detectarlas.Su poder destructivo es muy elevado y su eliminación complicada,cara y difícil. En algunos lugares su abundancia es extraordinaria pudiendoconsiderarlas casi una plaga y produciendo daños de muchagravedad y de costosísima solución.Otras especies de termitas que podemos encontrar en nuestraszonas de actuación son la Criptotermes brevis Walker y laKalotermes flavicolis Fabre, con una incidencia menor que lasReticulitermes.

Distribución de las diferentes variedades de reticulitermes en el Mediterráneonoroccidental

Canal termítico sobre una pared enyesada

Ataque de termitas por detrás de un zócalo de tablero de fibras de madera

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