Planeación de la vida útil en proyectos arquitectónicos

Notas
Planeación de la vida útil en
proyectos arquitectónicos
1. Antecedentes
la vida útil. Un estudio reciente que trata sobre una
En proyectos de arquitectura, en la fase de diseño
tesis de doctorado, se centra en una metodología
siempre es necesario determinar una vida útil para
para estimar solamente componentes de fachadas
partir de una referencia de vida de servicio al mo-
y cubiertas en edificaciones españolas, ignorando el
mento de proyectar un edificio; y estimar una vida
sistema completo del edificio, aunque también a partir
útil para conocer los factores que determinan la
de la norma ISO 15686 pero partiendo de lineamientos
durabilidad del proyecto bajo condiciones normales
y normas de construcción españolas (Ortega, 2012).
de rendimiento de todas las partes del edificio (Her-
Recientemente, un estudio realizado de un modelo
nández, 2010); vida útil entendida como el periodo
de predicción de vida útil ha sido propuesto a partir
después de la construcción o/ e instalación durante
de la lógica difusa con aplicaciones en edificación
el cual el edificio y sus partes cumplen o exceden los
patrimonial (Macías et. Al, 2014), lo cual es un antece-
requerimientos de rendimiento para lo cual fueron
dente inmediato al presente trabajo pero al igual que
diseñados y construidos; por lo que es necesario
toda la literatura revisada se encontró que se enfoca
hacer uso de mantenimiento correctivo significativo
solamente a componentes constructivos y no propone
y de reparaciones y remplazos de los materiales y
una aplicación que ejemplifique la estimación de vida
componentes constructivos (International Standards
útil de un edificio completo. Existen algunos estudios
Organization, 2000).
similares más pero que difieren del contexto y de la
En muchas empresas dedicadas al diseño arqui-
manera de realizar arquitectura y edificación en Mé-
tectónico y a la industria de la construcción aspectos
xico, porque muchos de ellos además han sido reali-
sobre vida útil no se toman íntegramente en cuenta,
zados por ingenieros suecos que difieren del enfoque
y se piensa que los edificios durarán para siempre o
del arquitecto, como diseñador y proyectista, y consi-
que los componentes siempre van a alcanzar los ren-
deran un enfoque distinto debido a que se centran en
dimientos para lo cual fueron diseñados y construidos;
el cálculo exacto de vida útil de componentes cons-
desafortunadamente y por lo general esto no siempre
tructivos principalmente usando métodos predictivos
ocurre y muchos problemas de rendimiento de com-
y modelos matemáticos (Lacasse y Sjöström,2003),
ponentes constructivos traen como consecuencia
que aunque son más exactos, son aún más difíciles
excesivos gastos de mantenimiento preventivo y
de usar en la fase de diseño porque representan un
correctivo (Building Research Environmental Group,
gran costo técnico-económico y reclaman una gran
2007) debido a una mala planeación de la vida útil del
inversión en tiempo que a veces no se cuenta en la
proyecto, y todo esto se puede evitar en etapas tem-
ejecución de proyectos, por lo que el presente trabajo
pranas de la fase de diseño de proyectos planeando
explica de una mejor forma los conceptos y preceptos
Temas de Ciencia y Tecnología vol. 18 número 53 mayo - agosto 2014
pp 53 - 58
relacionados al tema de la planeación de la vida útil
(VUR), que puede estar definida por la práctica y
desde la perspectiva del arquitecto mexicano.
experiencia profesional, o mediante la utilización de
información confiable y previamente registrada de
2.Metodología
forma estadística sobre determinados tipos y catego-
1°. Identificar las condiciones generales de servicio,
rías de edificaciones y de sus características de dura-
tipo de inmueble, requerimientos funcionales y
bilidad y de condiciones de factibilidad económica y
rendimiento del edificio. En esta primera etapa de la
técnica (Mayer, 2005).
aplicación del método es donde se identifican las con-
4°. Estimación de la vida útil del edificio y de sus
diciones generales de servicio del edificio que se van
componentes constructivos (con el método por fac-
a emplear para determinar la vida útil del proyecto,
tores de ISO 15686). Para la estimación de la vida útil
requerimientos del dueño o promotor del inmueble,
del edificio y sus componentes, se utiliza de manera
tipo de edificio, usuario del edificio, localización de los
general, la norma ISO 15686 complementada con la
componentes constructivos (accesibilidad de los com-
norma canadiense CSA S478-95 (Canadian Standards
ponentes), consideraciones económicas del proyecto
Association, 2011).
respecto a la planeación de su vida útil, frecuencia del
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mantenimiento del edificio y sus reparaciones rele-
3.Resultados
vantes (que afectan el rendimiento y el presupuesto
Aplicación del método ISO 15686 para la estimación
de mantenimiento).
de la vida útil en un proyecto en la ciudad de México
2°. Determinar e identificar los factores más re-
Se trata de un proyecto de un edificio para un mu-
levantes que afectan a la durabilidad del proyecto.
seo de dos niveles, ubicado en la ciudad de México,
Para determinar estos factores es conveniente usar la
en donde se requiere una VUD para el edificio de
norma técnica ISO 15686 y la norma CSA S478-95, prin-
100 años con condiciones técnicas moderadamente
cipalmente; más el criterio del arquitecto, diseñador
accesibles de mantenimiento y con elementos cons-
o proyectista del edificio con base en su experiencia
tructivos de difícil remplazamiento, según los datos
profesional que puede ser determinante en las esti-
contenidos en la tabla 1, equivalentes a la información
maciones, ya que este método solo se recomienda
de la norma ISO 15686. Considerando que el proce-
usarlo cuando se requiere estimar una vida útil de
dimiento de construcción del edificio está planeado
manera rápida y aproximada en etapas tempranas
“in situ”, es recomendable construirlo a base de una
de diseño, por lo que en otros casos en donde se
estructura de concreto reforzado con acero, utilizan-
requiera calcular de forma exacta la predicción de la
do columnas (de sección circular), trabes, zapatas y
vida útil de un componente constructivo o un edificio
losas de cimentación, así como entrepisos y techos
entero, la norma ISO 15686 no es recomendable. Por
de estructura de concreto sobre trabes y columnas; y
tanto se puede afirmar que este método es subjetivo
acabado con pisos cerámicos asentados con mezcla
e inexacto debido a que está sujeto a experiencia del
cemento-arena proporción 1:4; usando tanto en la
proyectista lo cual muchas veces cuando se busca
envolvente como en muros divisorios bloques huecos
calcular una vida útil de un componente constructivo
de cerámica asentados con mortero cemento Portland
se recurre a pruebas de envejecimiento acelerado
y arena y terminados con pasta igualmente de mortero
en laboratorio lo cual es muy tardado y costoso y en
cemento y arena. Algunas recomendaciones técnicas
ocasiones los despachos de arquitectos optan por so-
de durabilidad serían: en lo referente al concreto pre-
lamente estimar la vida útil con métodos estadísticos
mezclado, utilizar como mínimo una resistencia F´c=
como el de factores de ISO 15686. De cualquier mane-
210 kg/cm², con un aditivo a la mezcla del concreto de
ra el método es muy útil para hacer estimaciones no
cenizas volantes para hacerlo más durable y resistente
solamente de edificios sino de cada una de sus partes
a agentes externos; y en lo referente al acero para
o componentes.
refuerzo del concreto se usaría una resistencia de
3°. Determinación de la Vida Útil de Diseño (VUD)
diseño Fy= 4200 kg/cm² con un baño en la superficie
del edificio y sus componentes. Para determinar la
del acero de refuerzo para evitar la corrosión. Asimis-
VUD es válido partir de una Vida Útil de Referencia
mo, se recomienda usar un recubrimiento mínimo de
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Notas
6 cm en el concreto reforzado para evitar la corrosión
por agentes externos.
Tabla 1. Vida Útil de Diseño (VUD) por categoría o tipos de edificios
Categoría
Vida útil de Dise- Ejemplos
de edificios
ño por categoría
Hasta 10
Construcciones
oficinas de ventas,
edificios de exhibición temporal,
construcciones
provisionales.
25-49
La mayoría de los
edificios industriales y la mayoría
de las estructuras
para estacionamientos.
Vida larga
50-99
La mayoría de los
edificios residenciales, comerciales, de oficinas, de
salud, de educación.
Permanentes
Más de 100
Valores asignados
Calidad de los materiales 0.8 (se eligió el menor
y componentes de cons- valor debido a que
los materiales de la
La calidad de un material región en donde se
no permanentes,
Vida media
Factores
trucción.
(años)
Temporales
Tabla 2. Factores para la estimación de la vida útil del edificio del ejemplo
de aplicación.
Edificios monumentales, de tipo
patrimoniales
(museos, galerías
de arte, archivos
generales, etc.).
Fuente: (Canadian Standards Association, 2001), Australian Building Codes Board, 2006 y (International Standards Organization, 2000)
está determinada por sus localiza el proyecto en
componentes en sus ma- su mayoría no tienen
terias primas (aspectos un buen control de
físicos y químicos) pero calidad porque son
también por su manera en de fábricas no certifique fue producido, es decir cadas).
por sus características de
manufactura, transporte y
almacenaje. Su control de
calidad dependerá desde
la extracción de la materia
prima, su selección y evaluación de dicha materia
prima, hasta su manufactura, transporte, almacenaje y
aplicación en la obra.
El nivel o grado del diseño 1.2 (El nivel del graarquitectónico, constructi- do de diseño es muy
vo y de sus instalaciones.
bueno porque el des-
Diseño del edificio com- pacho del arquitecpleto y sus componentes to que proyecta está
o partes, tales como: la certificado por varias
estructura, el envolven- instancias y organiste, las instalaciones y los mos, por lo que tiene
acabados con apego a las más de 20 años de
normas de construcción experiencia en diseño
pero también de acuerdo y construcción.
a la premisa en que los
elementos de construcción
La tabla 2 resume los factores que afectan la durabili-
y arquitectónicos deben
dad y provocan la degradación del inmueble del caso
quedar lo más protegidos
del ejemplo de aplicación del método.
posible de los agentes de
degradación.
Planeación de la vida útil en proyectos arquitectónicos
Temas de Ciencia y Tecnología | mayo - agosto 2014
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La calidad y nivel de la 1 . 2 ( a s í m i s m o l a
Uso del edificio con base 1.0 (este punto se con-
mano de obra en la eje- mano de obra está
en manuales y especifica- sidera que no incide
cución de los procesos de certificada por nor-
ciones realizadas por los di- de manera significati-
construcción e instalación mas oficiales mexica-
señadores y constructores va al proyecto, ya que
bajo sus correspondientes nas y la experiencia es
de los mismos que impli- el diseño correspon-
normas técnicas y regla- de más de 30 años en
can una mejor operabilidad de a las necesidades
mentos de construcción. el ramo).
del inmueble.
El nivel de la mano de obra
Actividades y condiciones previstas adecuada-
en la ejecución de los tra-
de uso y operación espe- mente.
bajos se mide de acuerdo
cíficas del inmueble por el
a la preparación técnica del
usuario y operario, como
constructor o instalador, y
por ejemplo en: equipos
por supuesto a su experien-
electromecánicos, de
cia en el tipo de proyectos
instalaciones especiales,
que está ejecutando.
principalmente aire acon-
El medio ambiente del in- 1.0 (se estima que las
dicionado, iluminación,
terior del edificio como: condiciones ambien-
equipos de seguridad, y en
humedad, temperatura y tales al interior del
lo general las condiciones
diversos agentes químicos edificio no propicia-
de uso que se le da al in-
y físicos existentes.
mueble en todas sus partes
rían ningún daño a los
de uso y operabilidad
Los agentes agresivos del componentes cons-
y sus componentes.
medio ambiente interno tructivos, debido al
Grado o nivel de manteni- 1.0 (al igual que el
(humedad, temperatura y buen diseño.
miento de acuerdo con las punto F se estima
agentes químicos y físicos
especificaciones asentadas que el grado de man-
existentes al interior del in-
en el manual de manteni- tenimiento será el
mueble y de los elementos
miento realizado por los di- adecuado ya que se
construidos), ventilación,
señadores y constructores realizó junto con el
corrosión y condensación
del inmueble y de los pro- proyecto ejecutivo un
internas.
ductores o fabricantes de manual de manteni-
El medio ambiente externo 0.8 (este punto se con-
materiales y componentes miento que regirá du-
al edificio como el clima y sidera bajo debido a
usados en la construcción. rante la vida útil del
la contaminación urbana.
Calidad y frecuencia en el edificio).
que el proyecto está
Localización y ubicación ubicado cerca de una
mantenimiento y el tipo
del edificio, clima exterior zona industrial con
o grado de accesibilidad
(humedad, temperatura), alto grado de conta-
al mantenimiento de los
emisiones de vehículos e minación ambiental y
componentes constructivos
industrias, lluvia ácida etc.
lluvia ácida, así como
una altitud de 2638
msnm que afecta di-
es factor para este punto.
(Fuente: Elaboración del autor, 2014 con base en el método por factores
de ISO 15686 y criterios tomados de la experiencia como arquitecto y
constructor).
rectamente a los elementos constructivos
Usando el método por factores permite calcular
por la elevada inci-
la Vida Útil Estimada (VUE) mediante la corrección
dencia de la radiación
o ajuste de la Vida Útil de Diseño (VUD), a través de
solar recibida todo el
la multiplicación de los valores de los factores en un
año).
rango de 0.8 (bajo o deficiente), 1.0 (regular o promedio) y 1.2 (muy bueno o eficiente) según el método
ISO 15686, utilizando la fórmula [1]:
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Notas
Donde VUE es la Vida Útil estimada, VUD es la Vida
no solamente para la etapa de diseño arquitectónico
Útil de Diseño y de A a G son los factores que inciden
sino también para las subsecuentes etapas del ciclo
en la vida útil del componente constructivo. Una
de vida del proyecto, es decir, la fase de construcción
vez teniendo los factores se determinan los valores
y posteriormente la de uso, operación y manteni-
para cada uno según las condiciones del proyecto y
miento del inmueble. Se concluye también respecto
de acuerdo a la experiencia del proyectista (en este
a estudios similares a este artículo que no se encontró
caso del autor), con base a los criterios descritos en
ejemplo alguno realizado por arquitectos, y no por una
la sección de metodología (escalas de 0.8; 1.0 y 1.2).
falta de revisión de literatura sino porque la norma ISO
Como sigue:
que rige la planeación de la vida útil en edificios es
Se sustituyen los valores en la fórmula [1]:
relativamente nueva, es de un costo muy elevado y la
VUE= 100x0.8x1.2x1.2x1.0x0.8x1.0x1.0
mayoría de los despachos en México y en el mundo
VUE= 92.16 AÑOS
la desconocen.
Se observa que la estimación de la vida útil, según
El método tiene como aportación un proceso sim-
la norma técnica ISO 15686 del edificio en cuestión,
ple y replicable que puede fungir como herramienta
disminuyó ligeramente respecto a la vida útil de dise-
durante el proceso de diseño arquitectónico para
ño o de referencia (de 100 años a 92.16). Lo anterior
estimar rápida y aproximada la vida útil de un proyec-
debido principalmente a la calidad de algunos mate-
to y además brinda un dato confiable del edificio en
riales de construcción, como es el caso de algunos
proyección lo cual se debe complementar con otros
selladores para juntas constructivas, y debido también
datos e información sobre durabilidad proveniente
a factores del medio ambiente externo al edificio, es-
de fuentes como fichas técnicas de proveedores de
pecíficamente por la humedad en el ambiente y lluvia
materiales constructivos o de estudios específicos
ácida en la atmósfera (por estar ubicado el edificio
sobre envejecimiento acelerado de materiales para
en una ciudad con actividades industriales), lo cual
corroborar datos de los fabricantes de materiales y
consideramos no es lo propicio para los elementos
componentes constructivos. Se concluye también
de construcción, sin llegar a ser un ambiente exce-
que el método es subjetivo e inexacto y que sólo debe
sivamente agresivo como otros lugares ubicados en
usarse para estimar una vida útil de manera rápida
costas, expuestos a altos porcentajes de humedad y
y aproximada en momentos de toma de decisiones
brisas marinas. Por lo que se recomienda re-diseñar
durante la planeación de proyectos T
el proyecto de tal forma que se debe mejorar su diseño por durabilidad para solventar estos problemas
Referencias
identificados e igualar al menos la VUE con la VUD.
Australian Building Codes Board (2006). Durability
En resumen se considera que la estimación para el
in buildings. Camberra, Australia: Editorial
caso de ejemplo es aceptable, es decir, no se alejó
ABCB.
demasiado de la vida útil de referencia o de diseño y
Building Research Environmental Group [BRE] (2007).
por tanto resulta aceptable. Pero se estima muy conve-
Methodology for environmental profiles of
niente re-diseñar el proyecto, ya que en este caso no
construction products, Draft August 2007, UK:
se igualó o superó la VUD respecto a la VUE.
Editorial BRE.
Canadian Standards Association (2001). S478-95
4.Conclusiones
(R2001), Guideline on Durability in Buildings,
Se concluye que durante el proceso de diseño arqui-
pp. 9-17. Canadá: Canadian Standards Asso-
tectónico es importante y necesario integrar la pla-
ciation (CSA).
neación de la vida útil de todo el edificio incluyendo
Hernández Moreno, S. (2010). Integration of service
también sus partes o componentes para reconocer las
life in the process of management and design
necesidades del proyecto en materia de durabilidad
of buildings. Management Research and Prac-
y mantenimiento, ya que por lo general no se realiza
tice. Vol. 2(4). 397-408.
en la mayoría de los despachos en México. El método
International Standards Organization (2000). ISO
analizado en este documento puede ser de utilidad
15686-1:2000, Buildings and constructed
Planeación de la vida útil en proyectos arquitectónicos
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assets-Service Life Planning, part 1: General
Macías-Bernal, J. M., Calama-Rodríguez, J. M. y Chávez
Principles. Suiza: International Standards Or-
de Diego, M. J. (2014). Modelo de predicción
ganization (ISO).
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Lacasse, M. A. y Sjöström, C. (2003). Methods for
partir de la lógica difusa, en Informes de la
service life prediction of buildings materials
construcción, Vol. 66 (533), e006, doi: http://
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CIB W80/ RILEM 175-LSM, Proceedings of the
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International Workshop on Management of
para estimar la vida útil de los sistemas
Durability in the Building Process (Milan, Italy
constructivos de fachadas y cubiertas utili-
06/25/2003), pp. 1-11, June 01, 2003 (NRCC-
zados actualmente con más frecuencia en
45691).
la edificación española a partir del método
Mayer, Peter. (2005). BLP Durability assessment; Final
propuesto por la norma ISO 15686, Tesis de
Report (020 7929 1366) for National Audit
doctorado del Departamento de Construc-
Office, 6 de Julio de 2005, Building Life Plans
ciones Arquitectónicas de la Universidad de
Ltd, EUA.
Valencia, España.
Silverio Hernández Moreno
Universidad Autónoma del Estado de México,
Facultad de Arquitectura y Diseño
58
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Notas