Implementación de tecnologías de protección sísmica desde el diseño arquitectónico
De la configuración del edificio a la elección de una tecnología de protección sísmica
¿Qué sucede cuando las decisiones de diseño arquitectónico se enfrentan al comportamiento de una estructura durante un sismo?
Esta fue una de las preguntas que guiaron la actividad “Implementación de tecnologías de protección sísmica desde el diseño arquitectónico”, realizada en la FES Aragón, donde estudiantes exploraron conceptos de sismología, configuración estructural y tecnologías de protección para después ponerlos a prueba en un ejercicio práctico.
La actividad estuvo a cargo de M. Arq. Vania Itzumi Catalán Pérez, arquitecta con experiencia en gestión del riesgo, ingeniería sísmica e innovación social.
La ciudad como laboratorio sísmico
La actividad comenzó con la zonificación sísmica de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM).
Comprender la respuesta de una estructura implica primero conocer el lugar donde se encuentra. En la Ciudad de México, las características del subsuelo hacen que un mismo movimiento sísmico pueda tener efectos distintos dependiendo de la zona.
A partir de este contexto se explicó el fenómeno de resonancia, relacionando el periodo de vibración del terreno con el de las estructuras. La intención fue mostrar que el comportamiento de un edificio no depende únicamente de su sistema constructivo: el suelo también forma parte del problema que el proyecto debe resolver.
Cuando la forma modifica la respuesta
La siguiente parte de la sesión se concentró en las irregularidades arquitectónicas y estructurales.
Se revisaron seis patologías:
Planta baja débil: cuando este nivel presenta menor rigidez o resistencia que los pisos superiores, como puede suceder al liberar el primer nivel para estacionamientos o espacios comerciales.
Irregularidad en planta: configuraciones con distribución asimétrica de masas, rigidez o elementos resistentes, capaces de generar efectos torsionales.
Irregularidad en alzado: cambios importantes de geometría, rigidez o resistencia entre niveles.
Golpeteo: impacto entre edificaciones vecinas que experimentan desplazamientos diferentes durante un sismo.
Columna corta: condición producida cuando elementos arquitectónicos restringen parcialmente una columna y reducen su longitud libre, modificando su respuesta.
Edificación en esquina: condición particular de emplazamiento que modifica la relación del edificio con sus fachadas, calles y colindancias.
Estos ejemplos permitieron observar que decisiones aparentemente arquitectónicas (abrir una planta baja, cambiar la geometría entre niveles, colocar un muro o definir una determinada distribución) pueden tener consecuencias estructurales.
La regularidad apareció entonces como una herramienta para analizar la configuración del edificio y anticipar posibles concentraciones de demanda.
Dos estrategias: aislar y disipar
Con esta base se introdujeron dos tipos de tecnologías de protección sísmica: aislamiento sísmico y disipación de energía.
Aislamiento sísmico
El aislamiento busca modificar la interacción entre el terreno y la superestructura mediante dispositivos que permiten reducir la transmisión del movimiento del suelo.
Su incorporación tiene consecuencias directas en el proyecto: el plano de aislamiento, las escaleras, elevadores, instalaciones, juntas y conexiones deben resolverse de manera coordinada.
Por eso, el aislamiento no puede entenderse como un componente independiente del edificio.
Disipación de energía
Los disipadores incorporan mecanismos que permiten absorber y disipar parte de la energía asociada al movimiento sísmico.
Entre las soluciones existentes se encuentran dispositivos metálicos, de fricción y sistemas viscosos, cuyo comportamiento y aplicación varían de acuerdo con las características del proyecto.
La elección depende de factores como el sistema estructural, configuración, uso del edificio, ubicación y demanda sísmica.
Así, aislamiento y disipación representan estrategias
diferentes para modificar la respuesta de una estructura, y su pertinencia debe analizarse de acuerdo con cada proyecto.
Del comportamiento estructural al monitoreo
La sesión también incorporó el monitoreo estructural.
La instrumentación permite registrar variables relacionadas con el comportamiento de las edificaciones y estudiar su respuesta frente a eventos sísmicos. Estos datos contribuyen a conocer mejor el desempeño real de las estructuras y a generar información para futuras evaluaciones y decisiones.
De esta manera, el análisis no termina cuando se construye el edificio: también es posible observar cómo responde y utilizar esa información para ampliar el conocimiento sobre su comportamiento.
Tres edificios, tres retos
La parte final de la actividad trasladó todos estos conceptos a un ejercicio con piezas tipo LEGO.
Los estudiantes trabajaron en equipos y recibieron uno de tres programas arquitectónicos: una vivienda colectiva, un hospital o un centro cultural.
Cada equipo debía construir su edificio y enfrentarse a una decisión adicional: seleccionar una tecnología de protección sísmica, ubicarla en su propuesta y argumentar su elección.
El reto cambió la dinámica. Ya no se trataba solamente de reconocer qué era un aislador o un disipador, sino de preguntarse qué ocurría cuando esa tecnología entraba en contacto con un proyecto arquitectónico concreto.
Los equipos comenzaron a cuestionarse entre sí:
¿Por qué esta tecnología?
¿Dónde la colocarían?
¿Qué pasa con las circulaciones?
¿Qué cambia en el edificio?
¿La misma solución funcionaría para un hospital y para una vivienda?
Las respuestas dieron lugar a propuestas diferentes y a discusiones en las que los estudiantes tuvieron que defender sus decisiones.
Una última decisión
Al finalizar, cada equipo presentó su proyecto y explicó la estrategia seleccionada.
El grupo analizó las propuestas y, mediante una dinámica colectiva, se reconoció el proyecto que había logrado resolver de manera más coherente la integración de la tecnología elegida con las características de su edificio y justificar técnicamente su propuesta.
El valor del ejercicio estuvo precisamente en ese proceso: pasar de conceptos como resonancia, irregularidad, aislamiento o disipación a una situación en la que había que elegir, ubicar y argumentar.
La actividad cerró así un recorrido que comenzó con el territorio, pasó por la configuración arquitectónica, llegó al comportamiento estructural y terminó en una decisión de proyecto.
Una forma de acercar la ingeniería sísmica a la arquitectura: no como una serie de conceptos aislados, sino como herramientas para pensar cómo diseñamos edificios capaces de responder a las condiciones del lugar y a las demandas a las que estarán expuestos.
Agradecimientos
Agradecemos a la FES Aragón por abrir este espacio de encuentro y aprendizaje, así como a las y los estudiantes que participaron activamente en la actividad, compartiendo preguntas, ideas y propuestas durante el ejercicio.
Reconocemos especialmente el entusiasmo y la disposición para acercarse a la protección sísmica desde una perspectiva interdisciplinaria, llevando los conceptos revisados en la sesión a sus propios proyectos arquitectónicos.
Gracias por permitirnos compartir una experiencia en la que diseñar, cuestionar y experimentar también fueron formas de aprender sobre prevención sísmica.
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