Revista Ingeniería Civil IC 554 junio 2015 by Helios Comunicación

Espacio del lector

Dirección general Ascensión Medina Nieves Consejo editorial del CICM Presidente

Víctor Ortiz Ensástegui

Este espacio está reservado para nuestros lectores. Para nosotros es muy importante conocer sus opiniones y sugerencias sobre el contenido de la revista. Para que pueda considerarse su publicación, el mensaje no debe exceder los 900 caracteres.

sumario FOTO: CORTESÍA DE OLIVER UBANDO

Número 554, junio de 2015

MENSAJE DEL PRESIDENTE

DIÁLOGO / TRABAJO CONJUNTO PARA RESOLVER DESAFÍOS / SERGIO ALCOCER MARTÍNEZ DE CASTRO

ENERGÍA / PROYECTOS DE INGENIERÍA DE LA CFE EN EL EXTRANJERO / ROBERTO DUQUE RUIZ Y JORGE MUSALEM RUBÉN

URBANO / CONTEXTO DE LA 15 DESARROLLO EDIFICACIÓN SUSTENTABLE EN MÉXICO / DAVID MORILLÓN GÁLVEZ

TEMA DE PORTADA: ESTRUCTURAS / REFUERZO DE UN EDIFICIO CON DISPOSITIVOS DE CONTROL DE LA RESPUESTA ESTRUCTURAL / MAURICIO GARCÍA GARCÍA Y BERNARDO GÓMEZ GONZÁLEZ

/ IDENTIFICACIÓN DE DAÑO EN EDIFICIOS DESPUÉS 26 ESTRUCTURAS DE UN SISMO INTENSO / PABLO IVÁN ÁNGELES GUZMÁN Y COLS. TERRESTRES / PROPUESTAS DE CONECTIVIDAD PARA EL NUE29 VÍAS VO AEROPUERTO Y EL ORIENTE DE LA ZMVM / AUGUSTO SUÁREZ ORTEGA

OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA / NUEVO PUENTE REEMPLAZARÁ EL TAPPAN ZEE DE NY

CULTURA / LIBRO LA VERDAD SOBRE EL CASO HARRY QUEBERT / JOËL DICKER

AGENDA / CONGRESOS, CONFERENCIAS

FE DE ERRORES: El autor del artículo “Modesto C. Rolland y el Centro de Ingenieros” (IC 553, mayo) nos hace llegar dos precisiones: el club antirreeleccionista que encabezó Modesto C. Rolland se llamó “Francisco Díaz Covarrubias”, no "Francisco Díaz Ramírez”. El secretario de Hacienda de México era Gustavo Madero, no José Ives Limantour.

Vicepresidente

Alejandro Vázquez Vera Consejeros

Órgano oficial del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C.

Felipe Ignacio Arreguín Cortés Enrique Baena Ordaz Óscar de Buen Richkarday Luis Fernando Castrellón Terán José Manuel Covarrubias Solís Mauricio Jessurun Solomou Roberto Meli Piralla Manuel Jesús Mendoza López Andrés Moreno y Fernández Regino del Pozo Calvete Javier Ramírez Otero Jorge Serra Moreno Édgar Oswaldo Tungüí Rodríguez Óscar Valle Molina Miguel Ángel Vergara Sánchez Luis Vieitez Utesa Dirección ejecutiva Daniel N. Moser da Silva Dirección editorial Alicia Martínez Bravo Coordinación editorial José Manuel Salvador García Coordinación de contenidos Teresa Martínez Bravo Contenidos Ángeles González Guerra Coordinación de diseño Marco Antonio Cárdenas Méndez Diseño Diego Meza Segura Dirección comercial Daniel N. Moser da Silva Comercialización Laura Torres Cobos Victoria García Frade Martínez Dirección operativa Alicia Martínez Bravo Administración y distribución Nancy Díaz Rivera Realización HELIOS comunicación +52 (55) 55 13 17 25

Su opinión es importante, escríbanos a ic@heliosmx.org IC Ingeniería Civil, año LXV, número 554, Junio de 2015, es una publicación mensual editada por el Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Camino a Santa Teresa número 187, Colonia Parques del Pedregal, Delegación Tlalpan, C.P. 14010, México, Distrito Federal. Tel. 5606-2323, www.cicm.org.mx, ic@heliosmx.org Editor responsable: Ing. Ascensión Medina Nieves. Reservas de Derechos al Uso Exclusivo número 04-2011-011313423800-102, ISSN: 0187-5132, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Título y Contenido número 15226, otorgado por la Comisión Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas de la Secretaría de Gobernación. Permiso Sepomex número PP09-0085. Impresa por: Helios Comunicación, S.A. de C.V., Insurgentes Sur 4411, 7-3, colonia Tlalcoligia, delegación Tlalpan, C.P. 14430, México, Distrito Federal. Este número se terminó de imprimir el 31 de mayo de 2015, con un tiraje de 4,000 ejemplares. Los artículos firmados son responsabilidad de los autores y no reflejan necesariamente la opinión del Colegio de Ingenieros Civiles de México, A.C. Los textos publicados, no así los materiales gráficos, pueden reproducirse total o parcialmente siempre y cuando se cite la revista IC Ingeniería Civil como fuente. Circulación certificada por el Instituto Verificador de Medios, registro

110/20.

Registro en el Padrón Nacional de Medios Certificados de la Secretaría de Gobernación. Para todo asunto relacionado con la revista, dirigirse a ic@heliosmx.org Costo de recuperación $60, números atrasados $65. Suscripción anual $625. Los ingenieros civiles asociados al CICM la reciben en forma gratuita.

Mensaje del presidente

El 28 CNIC está en marcha

esde el mes de enero se está trabajando en el 28 Congreso Nacional de Ingeniería Civil, cuyas jornadas finales tendrán lugar en la Ciudad de

XXXV CONSEJO DIRECTIVO Presidente Víctor Ortiz Ensástegui Vicepresidentes Felipe Ignacio Arreguín Cortés J. Jesús Campos López

México en marzo de 2016. Por solicitud de académicos y estudiantes, el

Salvador Fernández Ayala

encuentro académico se realizará antes de los tres días finales del congreso, con

Fernando Gutiérrez Ochoa

la idea de que dicha reunión tenga un peso propio y forme parte de los trabajos

Ascensión Medina Nieves Jorge Serra Moreno

preparatorios del 28 CNIC. Serán cinco las reuniones previas, una en la Ciudad

Edgar Oswaldo Tungüí Rodríguez

de México y otras cuatro en diferentes ciudades con base en la división del país

Alejandro Vázquez Vera

en sendas regiones. La primera será en Aguascalientes en el mes de agosto. Pretendemos darle al 28 CNIC un carácter internacional con la finalidad de compartir con los miles de asistentes de todo el país las experiencias que se tienen en el extranjero en cuanto a adelantos tecnológicos, práctica profesional, administración, gerencia de proyecto y legislación en materia de licitación de obras de infraestructura, entre otros rubros. Será también oportunidad para

Primer secretario propietario Juan Guillermo García Zavala Primer secretario suplente Carlos Alberto López Sabido Segundo secretario propietario Óscar Enrique Martínez Jurado

dar a conocer las acciones del CICM en cuanto a servicios, prospectiva y análisis, así como propuestas relacionadas con financiamiento de proyectos de infraestructura, impacto ambiental, energía y demás especialidades en las

Segundo secretario suplente Mario Olguín Azpeitia

que nuestro colegio mantiene permanentemente comités técnicos integrados

Tesorero

por destacados expertos.

Jorge Oracio Elizalde Topete

Estos esfuerzos, que habrán de compartise de manera amplia durante el

Subtesorero

28 CNIC, nos permiten hacer propuestas concretas y sustantivas con la finalidad

Luis Rojas Nieto

de contar con un banco de proyectos ejecutivos con sus respectivos estudios

Consejeros

previos que brinden soporte y den una mayor certidumbre al desarrollo de la

José Cruz Alférez Ortega

infraestructura, al contar con una mejor planeación en la fase de construcción

Enrique Baena Ordaz

que logre minimizar los riesgos y brinde mayor certeza a la parte financiera de

Celerino Cruz García Salvador Fernández del Castillo Flores

los proyectos. Este 28 CNIC se complementará con una amplia exposición

Benjamín Granados Domínguez

de productos y servicios del sector, visitas técnicas a obras y un interesante

Mauricio Jessurun Solomou

programa sociocultural.

Pisis Marcela Luna Lira Federico Martínez Salas

Aprovecho este espacio para invitarlos al concierto del Día del Ingeniero a realizarse el 3 de julio, que dona la Academia de Música del Palacio de Minería con un estupendo programa. El respaldo de los patrocinadores y la venta de boletos contribuyen a los fondos para las actividades previas a las jornadas finales del 28 CNIC.

Carlos de la Mora Navarrete Andrés Moreno y Fernández Simón Nissan Rovero Regino del Pozo Calvete Bernardo Quintana Kawage Alfonso Ramírez Lavín César Octavio Ramos Valdez José Arturo Zárate Martínez

Víctor Ortiz Ensástegui XXXV Consejo Directivo

www.cicm.org.mx

DIÁLOGO

Trabajo conjunto para resolver desafíos La infraestructura de los cruces fronterizos entre México y Estados Unidos es del siglo XIX y opera con un tratado del siglo XX para desarrollar el comercio en el siglo XXI. Esta infraestructura se quedó atrás porque no se le prestó suficiente atención, aunque el comercio entre México y Estados Unidos ha ido creciendo. Necesitamos una manera diferente de evaluar y revisar, de planear los proyectos conjuntamente. SERGIO ALCOCER MARTÍNEZ DE CASTRO Ingeniero civil y doctor en Ingeniería. En la UNAM fue secretario general, director del Instituto de Ingeniería y coordinador de Innovación y Desarrollo. Fue director de Investigación del Cenapred y subsecretario de Planeación Energética y Desarrollo Tecnológico en la Sener. Actualmente es subsecretario para América del Norte de la SRE.

Daniel N. Moser (DNM): El tema del agua es esencial en la actualidad, particularmente en la frontera norte de México. ¿Cómo son las relaciones con Estados Unidos respecto al Tratado de Aguas de 1944? Sergio Alcocer Martínez de Castro (SAMC): La relación de México con Estados Unidos en torno al recurso hídrico es compleja, porque involucra la administración de tres ríos, Colorado, Tijuana y Bravo, y por el uso predominantemente regional que se da al agua. Se requiere más agua de la que se dispone, y hay cuencas que están sobreconcesionadas tanto en el Colorado como en el Bravo; México sobreconcesiona en su lado y Estados Unidos en el suyo. Se tiene concesionada una cantidad mayor de la que llueve y escurre. En una situación de sequía como la que hemos vivido en los años recientes, el problema se agrava porque no podemos cumplir cabalmente lo convenido, y esto nos obliga a echar mano de las cláusulas previstas en el tratado cuando hay sequías extraordinarias para poder pagar el agua en ciclos posteriores. El acuerdo de 1944 es muy favorable para México en el caso del río Bravo, porque dos terceras partes del agua de la cuenca son de México y una tercera parte de Estados Unidos, no obstante que geográficamente las dos partes son casi iguales. En el caso del Bravo, el agua que corre por Chihuahua es de origen estadounidense. Ese tramo del río, entre Nuevo México y la frontera, está administrado mediante el acuerdo que tenemos desde 1906. En ocasiones esto se complica porque se trata de agua que pasa por la frontera, tiene su origen en Estados Unidos y recorre parte del territorio de ese país donde no llueve. La cuenca alta del río Bravo normalmente es más seca; aguas abajo, cerca de la desembocadura, llueve más y llegamos a tener excesos. En este momento hay agua disponible en las presas, pero no podemos entregarla a EUA porque no se puede aprovechar para

regar, dado que el suelo está saturado por la lluvia de las últimas semanas. Para resolver este tema, estamos desarrollando con la Comisión Nacional del Agua (Conagua) y con las contrapartes estadounidenses la idea de construir un bordo aguas arriba de Matamoros, de modo que en época de lluvias podamos guardar agua allí, no desperdiciarla, y que eventualmente se pueda pagar como agua internacional de acuerdo con lo que establece el tratado. Éste se negoció en 1944 en condiciones de ciclos hidrológicos diferentes a los que hemos experimentado en años recientes. Los ciclos se están alterando por el cambio climático, se están haciendo mucho más lluviosos o mucho más secos; en resumen, extremos. En los últimos años ha prevalecido lo seco. Hay una relación cotidiana, de mucho trabajo, entre la Comisión Internacional de Límite de Aguas (CILA) mexicana y la CILA estadounidense, las cuales intercambian información y comparten recursos. En el ámbito técnico, la Conagua apoya a esa comisión mexicana y el Bureau of Reclamation hace lo propio con la estadounidense. DNM: Se refirió al río Bravo. ¿El cambio climático también ha afectado mucho al río Colorado? ¿Qué se está haciendo en ese caso? SAMC: Es una cuenca compleja y muy grande. El río Colorado se origina en Canadá, recorre todo el oeste de Estados Unidos y desemboca en el Mar de Cortés. La extensión del río que le toca a México es una fracción pequeña; sin embargo, sobre todo en la cuenca media en los estados de California y Nevada, donde se obtiene la mayor cantidad de escurrimientos y de almacenamientos, México tiene agua almacenada en la presa Hoover. En efecto, a raíz de los daños de la infraestructura hidroagrícola mexicana por el temblor de Mexicali, acordamos con EUA guardar agua mexicana en

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la presa. A nosotros nos conviene porque la podemos usar cuando queramos; a ellos, porque les da carga hidráulica para la planta hidroeléctrica. Si bien en este momento tenemos agua que nos permite satisfacer las necesidades del próximo par de años, las cosas pueden ser diferentes después. Asistimos con mucha regularidad a reuniones de la CILA con las organizaciones de usuarios del río Colorado porque ha aumentado el uso del recurso, pero también han ido disminuyendo la precipitación y el escurrimiento por causa del cambio climático y en general de factores de sequía en la zona. Los pronósticos que se han presentado en reuniones técnicas apuntan a que vendrán años de mayor sequía y consecuentemente de mayor estrés hídrico para la región. Hemos visto con mucho interés las medidas que ha tomado el gobierno de California de reducir gradualmente el uso del agua hasta llegar a una disminución Mediante un acuerdo, México tiene agua almacenada en la presa Hoover del río del 25%; la reducción será muy Colorado. pequeña en un principio, pero irá aumentando con el tiempo. Será un gran reto aplicar un déficit del orden de 9 o 10% del total y lo tengamos semejante medida, estaremos muy atentos a ello. Es que pagar en los próximos años del ciclo 35. un tema que estamos trabajando desde la Academia de Ingeniería de México; hicimos un planteamiento a la AcaDNM: Como el agua, otro tema central en la frontera demia de Ingeniería de Estados Unidos sobre trabajar norte es el de los cruces, los puentes. ¿En qué situación en la frontera de manera muy concreta el tema del agua, se encuentra la infraestructura en relación con las nececoncentrados en una visión de mediano y largo plazo. sidades actuales? SAMC: La infraestructura de los cruces fronterizos entre DNM:¿Cómo prevé el cierre del ciclo 34 del Tratado de México y Estados Unidos es del siglo XIX y opera con Aguas con Estados Unidos? un tratado comercial del siglo XX para un volumen y tipo SAMC: Existe actualmente un déficit respecto a la cande mercancías del siglo XXI. La infraestructura de los tidad de agua que se tiene que entregar a Estados Unicruces fronterizos se quedó atrás porque no se le prestó dos, producido en el segundo año del ciclo, que fue uno suficiente atención, aunque el comercio entre México y de sequía extraordinaria. En América del Norte se utiliza Estados Unidos ha ido creciendo: el año pasado aumenun monitor de sequía validado por los tres países; es un tó 5.5%. Necesitamos una manera diferente de evaluar protocolo que permite, en función de la precipitación, y revisar, de planear los proyectos conjuntamente. Los identificar si tal año es más seco o no en comparación gobiernos de ambos países le hemos dado la tarea a un con los registros históricos. En este caso, el monitor nos grupo de consultores para que haga una propuesta de indicó que este segundo año del ciclo 34 fue de sequía cómo mejorar los procesos de planeación y ejecución extrema o extraordinaria. de los puertos de entrada, a fin de reducir tiempos, ser El tratado de 1944 establece que si hay un déficit en más eficaces y sobre todo poder identificar los nuevos sequía extraordinaria, se puede prorratear el pago en los cruces que deben desarrollarse en la frontera. siguientes años. Es probable que eso ocurra en 2015, Actualmente hay 56 puntos de cruce con diferentes a menos que en la época de ciclones de los próximos niveles de saturación. En algunos hemos avanzado mumeses se presente un huracán que llene las presas cho, por ejemplo en San Ysidro y Chaparral, en Tijuana, internacionales, o tengamos una gran precipitación, lo donde hace unos ocho meses teníamos tiempos de cual es difícil. Lo más probable es que terminemos con espera de tres a cuatro horas para cruzar de México a

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FOTO: WIKIPEDIA.ORG

Trabajo conjunto para resolver desafíos

SAMC: El proyecto se encuentra prácticamente terminado. Estimo que en un plazo de un mes o dos se tendrán las conclusiones finales. Lo que se les pidió fue hacer una evaluación del proceso mediante el cual se desarrollan los puertos de entrada a México y Estados Unidos, una revisión de los proyectos que se han elaborado y recomendaciones sobre cómo mejorar el desarrollo y la gestión de los puertos de entrada. El proyecto lo está llevando a cabo un consorcio binacional de una empresa mexicana y una estadounidense.

Estados Unidos. Actualmente se necesitan alrededor de 40 minutos, y en algunos momentos del día ha disminuido hasta 10 minutos; esto se logró con más personal y recurriendo a mayor infraestructura, es decir, más carriles y tecnología. Este es un ejemplo de lo que la diplomacia puede lograr: traducir los acuerdos en soluciones para beneficio de la sociedad. DNM: ¿También con mejor logística y operatividad? SAMC: Sí, con bases de datos, información de los vehículos y de las empresas para poder certificar o precertificar aquellas que son reconocidas como confiables para que dichos vehículos pasen por carriles confinados especiales sin detenerse en la frontera, o haciéndolo mínimamente. En abril pasado, el Congreso mexicano aprobó una modificación a la Ley Federal de Armas de Fuego y Explosivos para permitir a agentes extranjeros portar armas en recintos ya sea migratorios o aduanales; esto permitirá echar a andar proyectos como en los casos de Laredo y Tijuana, donde en un mismo sitio agentes aduanales armados, tanto mexicanos como estadounidenses, puedan revisar conjuntamente un camión de carga.

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DNM: ¿En qué medida la infraestructura fronteriza, puentes y ferrocarriles, se ve afectada por el factor político? Concretamente me refiero a las afirmaciones prejuiciosas de algunas autoridades y personajes influyentes estadounidenses respecto al acceso de drogas desde México, migrantes e incluso grupos terroristas. SAMC: Efectivamente, ha habido afirmaciones infundadas de congresistas estadounidenses, de organizaciones de ultraderecha o de derecha de aquel país respecto a que México es sede de grupos islámicos o extremistas. Esto ha sido negado rotundamente por ambos gobiernos; incluso el propio Pentágono lo desmintió. La operación de la frontera, del lado de EUA, sigue una lógica de seguridad exacerbada desde el ataque de 2001.

Se redujo el tiempo de espera entre San Ysidro y Chaparral.

DNM: ¿En los dos territorios o sólo en el mexicano? SAMC: Podrán estar en México o en Estados Unidos. Esto hará posible revisar el camión una sola vez y no una en cada aduana con diferencia de 500 metros. DNM: Se supone que esto también dificulta la corrupción. SAMC: Sin duda. Además, este nuevo proceso conjunto genera enormes ahorros en tiempo, lo que es importante sobre todo cuando los camiones transportan perecederos, por ejemplo fruta o legumbres, que son muy delicados. Ahora cruzarán en mejores condiciones y podrán venderse a mejores precios en plazas más alejadas. DNM: ¿Qué se pidió en concreto a los consultores y en qué plazo se estima que habrá respuesta?

DNM: ¿El factor político, en tal caso, no afecta el desarrollo de la infraestructura? SAMC: Seguridad e infraestructura se manejan con un delicado equilibrio. Lo que se busca es facilitar el comercio pero al mismo tiempo preservar la seguridad, tanto de lo que va hacia el norte como de lo que viene a México; ese es el gran reto en los cruces, por eso los temas tecnológico y de intercambio de información se vuelven importantes, porque en la medida en que sean identificados grupos delictivos operando aquí o allá y esto sea informado a la contraparte, se podrá reaccionar e ir cerrando los accesos a tales grupos. Hay una cantidad impresionante de cruces diariamente en la frontera, miles de camiones, y la única manera de dar sentido a las inspecciones es haciéndolas no destructivas, con rayos gamma cuya lectura del lado mexicano se pueda comparar con la del lado estadounidense y con la información del chofer y del camión. DNM: O hacerla en conjunto, como mencionaba hace rato. SAMC: Efectivamente. DNM: En el plano académico, se ha puesto en práctica el plan de enviar alumnos mexicanos destacados a prepararse en especialidades y en idiomas a Estados Unidos. ¿En qué estado se halla esto? SAMC: Hace poco se realizó la ceremonia de despedida de 1,300 alumnos mexicanos que viajan a Estados Unidos y de 180 que van a Canadá, país que ya estamos incorporando al programa. Comenzamos con práctica-

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mente 14,000 alumnos mexicanos en Estados Unidos en 2013, y en 2014 mandamos 30,900, la mayoría para mejorar su manejo del idioma inglés. Hay que reconocer que en México tenemos un déficit del conocimiento de inglés, que se ha convertido en el idioma de los negocios, de la ciencia, de la tecnología y la innovación. Si alguien quiere desarrollarse en una economía como la actual tiene que hablar y escribir en ese idioma, así que esto es sin lugar a dudas una necesidad para México, y más en el sector de la educación superior, pública o privada. A través de estancias de un mes o dos en los Estados Unidos, ofrecemos oportunidades especialmente a aquellos jóvenes de educación superior pública que no han tenido oportunidad de mejorar su conocimiento del inglés; esto no solamente tiene un impacto en el mejoramiento de las destrezas y habilidades idiomáticas, sino también en la autoestima del alumno, su manera de ver la vida, la posibilidad de salir y contrastar su cultura con otras, enfrentarse a diferentes puntos de vista, opiniones, modos de vivir. Sin duda regresan enriquecidos y muy entusiasmados por seguir estudiando y profundizando en el conocimiento del inglés. Esto lo hemos hecho también en el ámbito de la investigación. Lo que queremos, sobre todo ahora con el inglés, es crear una masa crítica cada vez mayor que quiera estudiar licenciaturas, maestrías o doctorados en Estados Unidos. DNM: ¿Cuáles son los criterios de selección? SAMC: Deben ser jóvenes de universidades públicas, que provengan de estratos socioeconómicos menos favorecidos; si tienen alguna discapacidad, se les da preferencia; deben tener un promedio de 9 o 10 y también hay un criterio que favorece a las mujeres. En el último grupo que salió, la mayoría eran mujeres, lo cual me da gran gusto. DNM: ¿Entre los requisitos figura el compromiso de no quedarse en Estados Unidos? Sucede en muchos casos que a los estudiantes distinguidos se les ofrece una posición en el extranjero. SAMC: Todos regresan, porque sólo van a hacer una estancia para mejorar el idioma. Es importante decir que en la última ocasión sólo se pudo enviar uno de cada 27 solicitantes a Estados Unidos, y en el caso de Canadá uno de cada 68. Esto da una idea del enorme interés que hay en México por aprender inglés. Lo mismo sucede en las convocatorias para acudir a campamentos de emprendimiento o de investigación en universidades estadounidenses durante el verano, o bien para profundizar en conocimientos de distintas profesiones. DNM: He escuchado críticas a este programa; se cuestiona por qué no son utilizados esos recursos para mejorar las condiciones de las universidades públicas en México.

FOTO: SRE.GOB.MX

Trabajo conjunto para resolver desafíos

Despedida de alumnos que viajan a EUA y Canadá.

SAMC: El proyecto que nos permitió mandar a todos los estudiantes en 2014 tuvo un costo de 500 millones de pesos, pero hay 30,000 jóvenes a quienes se les cambió la vida y se les dieron oportunidades que aquí no podrían obtener. DNM: Al frente de la Academia de Ingeniería usted también tiene una actividad muy intensa. SAMC: Hemos acordado refundarla. Queremos que se convierta en un centro de reflexión sobre la ingeniería al cual recurra el gobierno para obtener información y sobre todo una opinión calificada acerca de temas de ingeniería. Para eso hemos hecho toda una modificación de su estructura actual, de modo que sea posible contar con lineamientos y procesos para desarrollar publicaciones de reflexión, estudios y opiniones; con ese objetivo hemos definido el plan estratégico de la academia para cuatro años, y dentro de él integramos los grandes retos de la ingeniería mexicana en ocho grandes grupos que van desde la agricultura y el desarrollo rural hasta temas de salud, pasando por innovación y competitividad, infraestructura, transporte y ciudades, prevención de desastres, etcétera. Recientemente se hizo una visita a la Academia de Ingeniería de Estados Unidos, durante la cual conocimos el proceso que ellos siguen para la elaboración de estudios y se convino la posibilidad de trabajar en la innovación y colaborar con experiencias en los estudios de la frontera, así que estamos preparando una serie de iniciativas en ese sentido ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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ENERGÍA

Proyectos de ingeniería de la CFE en el extranjero Recientemente, en el marco del Grupo Prospectivo México 2030 del CICM, el coordinador de la División Internacional de la Dirección de Proyectos de Inversión Financiada de la Comisión Federal de Electricidad, Roberto Duque Ruiz, presentó el resumen de los proyectos de ingeniería en los que participa esa empresa en el extranjero. En la misma sesión Federico Schroeder Contreras, funcionario de la CFE, explicó con detalle uno de los proyectos en ejecución, el proyecto hidroeléctrico Coca Codo Sinclair, en Ecuador. Aquí se exponen ambos temas. ROBERTO DUQUE RUIZ Ingeniero civil con maestría en Planeación económica y diplomado en Obras de infraestructura. Actualmente es coordinador de la División Internacional de la CFE y vicepresidente pro témpore del SIEPAC. Es miembro emérito del CICM. JORGE MUSALEM RUBÉN Ingeniero civil con estudios de posgrado en alta dirección, administración y gerencia de proyectos. Tiene 20 años de experiencia en negocios internacionales. Actualmente es funcionario de la División Internacional de la CFE.

Desde 2003, la CFE impulsa la cooperación técnica con otros países mediante la prestación de servicios de ingeniería remunerados. Esto se realiza por medio de la División Internacional de Servicios Especializados de Ingeniería de la Dirección de Proyectos de Inversión Financiada (DPIF), la única área del gobierno mexicano que exporta tecnología a través de contratos comerciales. En ese marco, la Junta de Gobierno de la CFE aprobó en 2005 los lineamientos rectores de la participación de esta empresa en proyectos y asesorías internacionales, lo que detonó la promoción y firma de 12 convenios bilaterales para intercambio de servicios y el análisis de mercado para incursión internacional. Su mercado natural es América Central y del Sur.

En 2007 la DPIF participó en su primera licitación internacional y la ganó; se le adjudicó el contrato de supervisión de ingeniería y construcción de la subestación eléctrica Los Brillantes, en Guatemala, para cuyo cumplimiento abrió su primera sucursal en el extranjero. En 2008 llevó a cabo su primera inversión en infraestructura en el extranjero, al asociarse con la empresa propietaria de la red (EPR) del Sistema de Interconexión Eléctrica para los Países de América Central (SIEPAC). Con este y otros contratos en Guatemala, República Dominicana, Panamá y Ecuador, en 2010 se superaron los 10 millones de dólares en contratos internacionales. En 2009 se inició la relación comercial con Ecuador, que hoy es el principal cliente de la CFE en el extranjero. Ejecución del estudio de factibilidad y diseño del PH Santiago, 3,600 MW, Ecuador, 29.7 mdd

La Junta de Gobierno aprueba los lineamientos rectores básicos de la participación de la CFE en proyectos y asesorías internacionales Gana su primera licitación internacional

2005

2006

2007

Se convierte en inversionista en SIEPAC

2008

Análisis de mercado, primeros contratos de servicios y capacitaciones Promueve la firma de convenios internacionales 1

Supera los 10 mdd en contratos (Guatemala, Ecuador y Panamá) 2009

2010

Firma su primer contrato de servicios en Ecuador (principal cliente actual)

Apertura de filial en Guatemala, aprobada por la Junta de Gobierno

Apertura de sucursal en Ecuador, aprobada por la Junta de Gobierno 2011

2012

2013

2014

Ejecución de estudio de prefactibilidad del PH Río Zamora, Ecuador (Celec EP) Contrato de supervisión: gerenciamiento y fiscalización del PH Coca Codo Sinclair, 1,500 MW, Ecuador, 118 mdd1

El monto facturable por la CFE es de 10.23 mdd

Figura 1. Resumen de hitos y acciones de la División Internacional en Ingeniería de la CFE.

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Proyectos de ingeniería de la CFE en el extranjero

Allí se fijó la segunda sucursal, Cuadro 1. Resumen de contrataciones de la CFE en proyectos en el extranjero desde 2007 mediante la cual se ganó una División Internacional Ingresos Egresos Utilidad % licitación pública internacio2007-2014 (dólares) nal del contrato de consultoría Contratos de prestación de servicios 33,472,280 24,627,790 8,844,490 27 33 más importante en la historia de ingeniería concluidos de Ecuador: el gerenciamiento 27 Cursos y servicios de capacitación 334,506 237,279 97,227 29 y supervisión del proyecto hiTotal concluido 34,952,935 25,667,373 9,285,562 24 droeléctrico (PH) Coca Codo Contratos de prestación de servicios 39,921,000* 31,486,000* 8,435,000* 21 Sinclair, de 1,500 MW, en el que 2 de ingeniería en ejecución la CFE participó como líder de Total concluido y en ejecución 73,727,786 56,351,069 17,376,717 24 una asociación de propósito * Cifras estimadas específico de cuatro firmas supervisoras, junto con dos ecuatorianas (requisito de las bases) y una mexicana, con lo Cuadro 2. Contratos en ejecución y sus características que la CFE apoya a firmas nacionales de consultoría. 1. Supervisión PH Coca Codo 2. Estudio de factibilidad Posteriormente se han suscrito dos contratos de Sinclair y diseño PH Santiago consultoría con la Corporación Eléctrica del Ecuador (Celec) para la realización de estudios de prefactibilidad, Gerenciamiento y fiscalización Contrato para la prestación de factibilidad y diseño hidroeléctrico en el río Zamora, y Contrato del contrato para ingeniería, servicios especializados de procura, construcción, montaje consultoría para elaboración y actualmente, en particular, para el megaproyecto hiy puesta en marcha del PH Coca desarrollo de los estudios de droeléctrico Santiago, de 3,600 MW, que será base de la Codo Sinclair, 1,500 MW factibilidad y diseños definitivos matriz energética ecuatoriana en el corto plazo. del PH Río Santiago En la figura 1 se muestra una línea del tiempo de los hitos de la División Internacional de la DPIF, y en el Participación en un joint venture, cuadro 1, el resumen de las acciones en las que la CFE asociación CFE-Pypsa-CVA-ICA, Estudios de campo: suelos, como empresa líder al 40% del ha participado en el extranjero. rocas y materiales para definir la contrato de servicios de consultoría En total se han realizado 62 contrataciones, 27 cofactibilidad geológica y geotécnica para encargarse de la gerencia y rrespondientes al capítulo de capacitación y 35 contratos del sitio del eje de la presa fiscalizar la ingeniería de detalle, de prestación de servicios de ingeniería, dos de los procuración y construcción del PH cuales se encuentran en proceso. En estos proyectos la Alcance Incluye un túnel de 25 km con 9.1m División Internacional realiza la función de gerencia de Estudios de gabinete: de diámetro y casa de máquinas proyecto, cuidando en todos los casos el cumplimiento sedimentos, social, ambiental, subterránea. El contrato de construcción del trinomio prioritario: calidad-tiempo-costo. Con ello, hidroenergético, arreglo de obras, EPC corresponde a la empresa china la División Internacional ha coordinado la ejecución represupuesto, diseño básico civil y Sinohydro. Monto de 1,979 mdd, munerada de servicios de ingeniería por 73.7 millones electromecánico, incluyendo pliegos plazo de ejecución de 66 meses de licitación. Potencia: 3,600 MW de dólares (mdd), aproximadamente 1,100 millones de para terminar en 2016) pesos (mdp), todo con el apoyo de la Junta de Gobierno, Cliente Coca Sinclair EP Celec EP Hidropaute hoy Consejo de Administración, y de la DPIF a través de sus ingenieros especialistas que laboran en sus Monto del 10,230,000 dólares 29,691,000 dólares coordinaciones y gerencias de ingeniería. En algunos contrato CFE proyectos también participan otras direcciones de la Plazo 61 meses (2011-2016) 19 meses (2014-2015) CFE, especialmente la de Operación. Así, la reconocida planta de ingenieros del sector eléctrico de la CFE incursiona en la arena internacional en joint ventures cuando existan condiciones favorables de la tecnología y fortalece su prestigio y competitivide rentabilidad y riesgo. dad. Lo anterior puede ser muy conveniente para la nueva condición de la CFE como empresa productiva Contrataciones concluidas del Estado, de conformidad con la reforma energética Entre los contratos terminados de mayor relevancia desen marcha impulsada con acierto por el gobierno de taca el estudio de prefactibilidad del río Zamora en la República, y en especial por la Sener y la Dirección Ecuador, de 19 mdd, ejecutado entre marzo de 2012 y General de la empresa. septiembre de 2013. Su objeto fue examinar el potenEn lo referente a las actividades en capacitación (social hidroenergético de un tramo de 65 km del río citado bre temas de proyectos, operación de centrales, puesta y definir los sitios de eje de cortina que podían llevarse en servicio, etc.) a través de contratos de relativamente a nivel de factibilidad para seleccionar la mejor opción. poco monto, sus resultados permiten compartir nuestra Se incluyeron estudios de gabinete (hidrológico, hitecnología, pero también abrir mercados externos en el droenergético, sedimentos, esquemas de obra, etc.) y futuro inmediato para servicios técnicos y quizá también trabajos de campo (geología, geofísica, sismotectónica,

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Proyectos de ingeniería de la CFE en el extranjero

Figura 2. Construcción de la zona de captación del PH Coca Codo Sinclair.

Figura 3. Proceso constructivo de la casa de máquinas del PH Coca Sinclair.

topografía, mecánica de suelos, rocas y materiales), así como promoción social y el estudio de impacto ambiental preliminar. Otros proyectos realizados son: • Supervisión de diseños de siete PH en la cuenca del río Guayllabamba, en Ecuador • Estudio de prefactibilidad geológica del PH Chulac para el Instituto Nacional de Electrificación de Guatemala • Supervisión de la reparación constructiva del túnel de conducción del PH San Francisco para la empresa pública Hidropastaza en Ecuador • Supervisión de pruebas y puesta en servicio del PH Bajo de Minas para la empresa Ideal en Panamá • Auditoría técnica económica para el PH Pinalito para la Corporación de Empresas Eléctricas de República Dominicana

nerará alrededor de 40% de la energía que se consume actualmente en ese país. El proyecto es de la empresa pública Coca Sinclair EP, que ejecuta la construcción por medio de un contrato EPC de 2,245 mdd en un plazo de 66 meses a través de un financiamiento del Exim Bank de China al 85 por ciento. El proyecto, ubicado 140 km al oriente de Quito en la cuenca del río Amazonas, tendrá una potencia instalada de 1,500 MW, aprovechará las aguas del río Coca (caudal de 222 m3/s) con una caída bruta de 620 m, y generará cerca de 9,000 GWh anuales. La obra más importante del proyecto es un túnel de conducción de 25 km con dovelas de concreto. La casa de máquinas subterránea incluirá ocho unidades de 187.5 MW, con un elevado factor de planta de 0.75. Como se mencionó, la CFE participó en una licitación pública internacional en febrero de 2011, en la que participaron seis consorcios internacionales con empresas de renombre de Francia, Bélgica, Croacia, Colombia y EUA. La asociación CFE-Pypsa-CVA-ICA (CFE 40%, otra empresa mexicana 25% y dos empresas ecuatorianas 17.5% cada una) fue elegida y se le adjudicó un contrato de 72.4 mdd para supervisar la ejecución del proyecto. Posteriormente el contrato tuvo dos ampliaciones que lo llevaron a un monto de 118.6 mdd. El monto facturable para cada socio depende del porcentaje del personal técnico que aporta. La CFE lleva el liderazgo técnico en la revisión de diseño y construcción en general, con poco personal de acuerdo con la disponibilidad. Pypsa, por su parte, aporta personal clave para la supervisión de la obra y las dos empresas locales aportan experiencia en la administración, personal local y logística en contratos de consultoría en Ecuador. De la CFE han dirigido la Asociación de Gerenciamiento y Fiscalización Marco A. Ramírez, Jorge Musalem, Évert Hernández y Federico Schroeder. La responsabilidad de la asociación incluye recomendar al cliente la aprobación de diseños civiles y electromecánicos, así como fiscalizar la calidad en la construcción, fabricación, montaje y pruebas de equipos para que la central de 1,500 MW pueda entrar en operación en el plazo previsto, con la garantía de que el proyecto se lleve

En el cuadro 2 se muestran los contratos de la CFE en proceso de ejecución. Supervisión del proyecto Coca Codo Sinclair El PH Coca Codo Sinclair es el proyecto de infraestructura más emblemático del gobierno de Rafael Correa y ge-

Figura 4. Sitio de la presa sobre el río Santiago, Ecuador.

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Proyectos de ingeniería de la CFE en el extranjero

a cabo de conformidad con el diseño básico y las especificaciones del contrato EPC.

El Petén Guate

Panaluya

San

P SIE

Ag uac Ahu La Ve apa ach ga II apá 15 n de N Se ejap ptie a mb Ag re uac a l i S e Tic and nte uan ino tep e

Norte Buenaventura Estudio y diseño Tapachula Los del PH Santiago Cajón Brillantes En noviembre de 2013 en Cuenca, Ecuador, la División Internacional, Interconexión a nombre de la CFE, suscribió México-Guatemala con la empresa pública ecuato(400 kV) riana Celec-Unidad Hidropaute Interconexión el contrato para la elaboración y Colombiadesarrollo de los estudios de facPanamá Cañas (400 kV) Parrita tibilidad y diseño básico del PH Palmar Norte Río Claro Santiago por 29.7 mdd, con un plazo de 19 meses y la figura de Veladero régimen especial de contratación por adjudicación directa. Estos estudios propician el cambio de Figura 5. Ruta del SIEPAC e interconexiones internacionales. la matriz energética de ese país. En septiembre del mismo año, la CFE había concluimás de Endesa de España, ISA de Colombia y la CFE do el contrato del estudio de prefactibilidad de la cuenca de México. Las obras se concluyeron en 2014, y la línea del río Zamora, cuyo objetivo fue analizar en forma inteestá en operación comercial. gral a nivel de prefactibilidad el potencial hidroenergético La infraestructura, desarrollada entre 2007 y 2014, de ese caudal y el tramo inicial del río Santiago, para cuenta con una línea de transmisión de 230 kV, 1,800 km recomendar el esquema de obras o aprovechamientos de longitud y 15 subestaciones eléctricas. Une todos los que debían ser estudiados para el desarrollo de uno o países de Centroamérica, con lo que conforma un mervarios proyectos hidroeléctricos. cado eléctrico regional. Prevé enlaces en alta tensión con Se identificó un posible sitio de cortina denominado sus dos vecinos superavitarios en flujo eléctrico, México y G8, ya sobre el río Santiago, en donde se podrían instalar Colombia (la primera interconexión terminada en 2009, 3,600 MW, potencia equivalente a la capacidad instay la segunda por iniciarse quizá en 2016). El costo del lada actual de todo Ecuador. El esquema preliminar deproyecto fue de 494 mdd, y fue financiado principalmenpende aún de varios factores, pero plantea la constructe por el BID y también por otras instituciones nacionales ción de una cortina de unos 180 m, lo cual generaría de crédito, incluido Bancomext. un embalse del orden de 1,500 Hm3 para aprovechar un La presencia continua de la División Internacional en caudal de casi 1,500 m3/s con generación media anual las reuniones bimestrales del SIEPAC resulta comercialde unos 15,000 GW hora. mente conveniente para efectos de promoción. El autor El tipo de presa está siendo definido por la Coorde este artículo es en la actualidad el vicepresidente pro dinación de Proyectos Hidroeléctricos de la DPIF. Se témpore de la mencionada EPR. estudia la opción de concreto compactado con rodillo. El caudal de diseño podría ser del orden de 2,900 m3 Conclusión por segundo. La reforma energética en proceso y los cambios orgaPor su magnitud, este es un gran reto para la CFE. nizacionales en marcha en la CFE la transforman de un El contrato se inició en abril de 2014 para concluir en organismo público descentralizado en una empresa diciembre de 2015. Este proyecto mereció el reconociproductiva del Estado. Su nueva ley, promulgada en miento de PMI Internacional como el mejor de Ecuador agosto de 2014, contempla en su artículo 5° el desarrollo durante 2014. y ejecución de proyectos de ingeniería e investigación, actividades geológicas y geofísicas, supervisión y presEl SIEPAC tación de servicios “en México o en el extranjero”. Por Además de la participación de la CFE como consultora ello, la actividad de los últimos 10 años en la División y prestadora de servicios, la División Internacional de la Internacional de la DPIF podría significar una experienDPIF promovió la primera inversión de esa empresa en el cia útil en la incursión de la CFE en nuevos negocios extranjero, al incorporarla como socia al 11.1% de la EPR internacionales y el desarrollo de nuevos proyectos de del SIEPAC, infraestructura multinacional desarrollada ingeniería en el futuro con la participación de las empresas eléctricas estatales de los seis países centroamericanos (Guatemala, Costa ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org Rica, El Salvador, Honduras, Nicaragua y Panamá) ade-

) kV

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DESARROLLO URBANO

Contexto de la edificación sustentable en México La industrialización e internacionalización de estilos arquitectónicos han llevado al uso de los materiales de construcción en cualquier lugar del mundo, independientemente del clima local, pero también a diseñar y construir edificios iguales o similares, con lo que se aumentan impactos como el consumo de energía en la climatización durante la vida útil del edificio. Esto ha provocado que se busquen formas de adaptar los actuales edificios, estilos y materiales a climas o ambientes específicos, lo que en la actualidad es la base de un edificio sustentable. El término “edificio sustentable” se refiere a la utilización de materiales y prácticas respetuosos con el ambiente en la planeación, diseño, ubicación, construcción, operación y demolición de un edificio. Se aplica tanto a la renovación y el reacondicionamiento de edificios preexistentes como a la construcción de nuevos edificios. Mediante un continuo mejoramiento de la manera en que se ubican, diseñan, construyen, operan y reacondicionan edificios, se pueden mitigar o eliminar los impactos ambientales. El uso de tecnologías avanzadas para el ahorro de energía en edificios permite generar enormes reducciones en la demanda de combustibles fósiles y en las emisiones de gases de efecto invernadero. Asimismo, mejores prácticas de diseño y edificación pueden contribuir a enfrentar retos ambientales como el agotamiento de los recursos naturales no renovables, propiciar la eliminación o disminución de residuos y la contaminación de aire, agua y suelo, además de ayudar a obtener beneficios de salud humana y productividad. Los edificios actuales representan impactos ambientales en el país tales como el 20% del consumo total de energía, problemas en varios lugares por requerimientos de agua y la generación de 77% de desechos sólidos. Las emisiones directas de CO2 atribuibles a este rubro son aproximadamente 8% del total en México, y el consumo de gas LP, más de 60%. Poco más de 25% de la electricidad se consume en los edificios, y toda la leña se consume en la vivienda, entre otros impactos. Las estrategias que se proponen para mitigar los impactos ambientales de los edificios consisten en soluciones para el sitio y el suelo, para la conservación del agua, eficiencia energética, mitigación de impactos ambientales desde el origen de los materiales, garantía

Figura 1. Casa del Ajusco, México, DF.

de la calidad ambiental en los interiores de los edificios y la innovación. En México, gran parte de los edificios históricos y vernáculos funciona según los principios de la sustentabilidad, pues fueron diseñados y construidos en el tiempo en que las posibilidades de climatización artificial eran escasas o muy caras. Los ventanales orientados al sur en climas fríos, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas como la madera o el adobe, el abrigo del suelo, el encalado de las fachadas o la traza de los poblados no son casuales, sino que cumplen una función específica. Con base en prueba y error se optimizaron los diseños de acuerdo con el medio ambiente. A lo largo de la historia han sido diversos los adjetivos con que se ha calificado la relación del edificio con el medio ambiente y el aprovechamiento de las energías renovables: arquitectura bioclimática, arquitectura ecológica, heliodiseño, arquitectura solar, arquitectura autosuficiente, edificios verdes y edificios sustentables, entre otros, todos para indicar una edificación de bajo impacto ambiental. También han surgido otras definiciones, como diseño

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DAVID MORILLÓN GÁLVEZ Ingeniero civil, maestro en Diseño bioclimático y doctor en Ingeniería. Ha trabajado en la Comisión Nacional para el Ahorro de Energía y la Comisión Nacional de la Vivienda; en el sector privado, en temas de diseño bioclimático, edificación sustentable, cambio climático y energías renovables. Actualmente es coordinador de Mecánica y Energía del Instituto de Ingeniería de la UNAM y coordinador del Grupo de Tecnologías para la Sustentabilidad.

Contexto de la edificación sustentable en México

ambiental, ecodiseño, diseño natural y biodiseño. Sin lugar a dudas, cada término tiene sus particularidades: diseño bioclimático se refiere a tener como base el clima; edificio verde a la huella ecológica, y edificio sustentable a los aspectos ambientales, sociales y económicos. Lo anterior se debe a que la industrialización e internacionalización de estilos arquitectónicos han llevado al uso de los materiales de construcción en cualquier lugar del mundo, independientemente del clima local, pero también a diseñar y construir edificios iguales o similares, con lo que se aumentan impactos como el consumo de energía en la climatización durante la vida útil del edificio. Esto ha provocado que se busquen formas de adaptar los actuales edificios, estilos y materiales a climas o ambientes específicos, lo que en la actualidad es la base de un edificio sustentable. Sin pretender realizar una detallada y exhaustiva reseña histórica de programas y proyectos relacionados con la edificación sustentable en México, se comenta aquí el periodo comprendido entre la segunda mitad del siglo pasado y los primeros años del presente, agrupando la información en cuatro épocas que de alguna manera son representativas y están delimitadas por algunos hechos importantes: 1. El inicio, de 1950 a 1980. Consistió en la búsqueda de mitigar con nuevas técnicas de diseño los impactos de los edificios que se venían construyendo. 2. El auge, de 1980 a 1995. Se ofrecían posgrados en el tema, se construyeron proyectos demostrativos y se inició la normatividad. 3. El contexto internacional, de 1996 a 2000. Se inicia en el mundo la certificación de edificios sustentables y México sale de sus fronteras mediante redes. 4. Al día de hoy, de 2000 a 2015. Se presentan iniciativas que permiten contar con conocimiento, proyectos demostrativos, normativa, programas de financiamiento y sistemas de certificación propios o adecuados a las condiciones climáticas, jurídicas y económicas del país. En la década de 1950, Olgyay definió y brindó conocimiento para el diseño bioclimático. En México, Jáuregui inició el desarrollo del conocimiento y datos para nuestro contexto. En los setenta y ochenta se desarrollaron proyectos demostrativos como la Casa del Ajusco (véase figura 1), prototipos del Infonavit en varios lugares de México, vivienda bioclimática en la Universidad de Guadalajara, diversas construcciones en Toluca y, además, se emitieron de manera oficial guías ecotécnicas para los asentamientos humanos en el trópico húmedo. A finales de los ochenta, cuatro instituciones en México contribuían significativamente al desarrollo de la arquitectura bioclimática y al aprovechamiento de las energías renovables: la Universidad de Colima, la Universidad Autónoma de Baja California, la UAM-Azcapotzalco y la UNAM, mediante lo que hoy es el Instituto de Ingeniería (II-UNAM).

Figura 2. Vivienda ecológica en Ciudad Juárez, Chihuahua.

En los noventa, en gran escala, se construyeron los fraccionamientos de tipo residencial Los Guayabos en Guadalajara y Las Torres en Ciudad Juárez (véase figura 2), con algunas medidas para el tratamiento de aguas grises y diseño de bajo impacto ambiental, cono de ventilación subterránea y elementos sombreadores, así como ahorro de energía con dispositivos eficientes de iluminación y aprovechamiento de las energías renovables, entre otros. Este proyecto de la iniciativa privada tuvo apoyo del Infonavit para el sobrecosto, de modo que este instituto otorgó al constructor 7% más de lo estipulado para créditos de vivienda de interés social por incluir dichas tecnologías. El proyecto se acerca a los criterios de vivienda sustentable que actualmente se buscan con el programa Hipoteca Verde. Las viviendas fueron monitoreadas y la gente acepta que son más confortables, así como ahorradoras de energía y agua. El resultado motivó a que la empresa constructora, ya sin requerir apoyo para el sobrecosto, invirtiera en este tipo de vivienda, y lo más importante es que la gente las busca. Durante los últimos años, varias instituciones académicas y de investigación se han incorporado a las actividades relacionadas con la arquitectura bioclimática y sustentable, entre ellas las universidades de Guadalajara, de Sonora, de Baja California Sur, Autónoma de Ciudad Juárez, Autónoma de Chiapas, Autónoma de Quintana Roo y Cristóbal Colón, así como los institutos Tecnológico de Chihuahua II, de Estudios Superiores de Monterrey, Mexicano del Edificio Inteligente, Superior de Arquitectura y Diseño, Tecnológico de Los Mochis y Tecnológico Superior de Cajeme, principalmente. En cuanto a normatividad, el Infonavit emitió a finales de los ochenta las normas técnicas bioclimáticas, al igual que el Instituto Mexicano del Seguro Social en 1992 sus normas bioclimáticas para la construcción de hospitales y clínicas y en 1995 sus programas para el ahorro de energía en iluminación y aire acondicionado. La Comisión Nacional para el Ahorro de Energía creada en 1989, actualmente llamada Comisión Nacional para el Uso Eficiente de Energía (Conuee), emitió entre 1993 y 2000 normas para materiales aislantes, eficiencia energética en iluminación y electrodomésticos. En lo que respecta a programas o política pública en los estados y en escala nacional, en Mexicali se ade-

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Contexto de la edificación sustentable en México

cuaron varias viviendas con el Programa de Ahorro Sistemático Integral (ASI) de la CFE, que consistió en aislar el techo, poner doble vidrio en las ventanas, cambiar la tecnología de iluminación incandescente por lámparas compactas fluorescentes y el equipo de aire acondicionado obsoleto por otro de alta eficiencia (a la fecha con este programa se han mejorado más de 140,000 viviendas). En 2002 se incorporó el cambio de refrigeradores de más de cinco años por uno nuevo que, de acuerdo con la normatividad, consume menos energía, y en los últimos años se cambia la lavadora por equipo más eficiente. Antes de dicho programa se tuvo el Ilumex, que consistía en cambiar la iluminación incandescente por lámparas compactas fluorescentes (LCF). Este programa, además de detonar el mercado, bajó los precios de las LCF; se instrumentó en Mexicali, Guadalajara y Monterrey, donde se otorgaban seis LCF que se pagaban con los ahorros mensuales en la facturación eléctrica. Tal estrategia se sumó al ASI, al Fideicomiso para el Aislamiento Térmico de la Vivienda (Fipaterm) y al Fideicomiso de Ahorro de Energía Eléctrica (Fide) en gran parte del país. Recientemente con el Programa Luz Sustentable se cambió la tecnología de iluminación artificial en las viviendas.

Figura 3. Fraccionamiento Misiones, Mexicali, Baja California, 2006.

En el sector gubernamental, desde 1999 la Conae, hoy Conuee, inició el desarrollo de normas de eficiencia energética para edificios, con el fin de dictar recomendaciones para el diseño térmico de la envolvente, actualmente en vigor como norma oficial mexicana NOM-008-ENER-2001. La Conae logró certificar en 2001 el edificio más grande de la Ciudad de México, la Torre Mayor, por el cumplimiento de esa norma. También a finales de 1989 y principios de los noventa surgió el Programa de Ahorro de Energía del Sector Eléctrico (PAESE) de la CFE, debido a las condiciones extremas de calor en la zona norte. La división Norte de la CFE llevó a cabo actividades de capacitación y difusión sobre diseño bioclimático. Por su parte, el Fide apoya en la capacitación en ahorro de energía en edificios con la estrategia principal de diseño bioclimático, así como con talleres de aplicación de las normas de eficiencia energética para

edificios. Con objeto de dar seguridad y calidad, este fideicomiso creó el Sello Fide, que certifica los productos que son aplicados en su programa. Actualmente se ha extendido a otros productos, aunque se limita a la eficiencia energética. Los programas de certificación y la normatividad internacional para la edificación sustentable, como detonadores de la sustentabilidad de los edificios en México, se inician a principios de 2000. En el contexto internacional aparecen programas de certificación de edificios y normas que obligan a considerar su eficiencia energética y su bajo impacto ambiental. En su momento, el tema se aborda como de valor o costo de un edificio; surge la necesidad de certificar que se cumpla con el plus o buen diseño ambiental: por un lado, el Energy Star de Estados Unidos, que se extiende a México por medio de productos o materiales importados; por otro lado, el premio del Green Building Council y la certificación en EUA de los edificios con LEED, que adquieren importancia internacional y foro entre los mexicanos. Todo ello enmarca las contribuciones y proyectos que se desarrollaban en México. La alianza de grupos en torno a temas de trabajo consolida la investigación con metodologías similares. La UAM-Azcapotzalco establece ligas con instituciones de Estados Unidos; la UNAM constituye redes con los países de Iberoamérica a través del Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo, y con Estados Unidos y Canadá se establece la Comisión para la Cooperación Ambiental. El proyecto internacional La Casa Nueva, para considerar arquitectura bioclimática, energías renovables y eficiencia energética en las viviendas, se realizó por interés internacional de Estados Unidos, Canadá y México. Asimismo, se estableció el programa La Vivienda Sustentable de la Comisión Nacional de Fomento a la Vivienda (Conafovi), actualmente Comisión Nacional de Vivienda (Conavi), con un proyecto piloto de 5,000 viviendas a través del II-UNAM. Con sólo este número de viviendas, en un año se ahorran 4,807 MWh y se dejan de emitir al ambiente 3,342.49 toneladas de CO2 al no usar energía de origen fósil para climatizarlas, además de que se evita el gasto de los usuarios por concepto de consumo de energía eléctrica. Uno de los proyectos que buscó la sustentabilidad energética en 2006, en el caso específico de la electricidad, fue el de más de 200 viviendas del fraccionamiento Misiones (véase figura 3) con generación de electricidad a base de sistemas fotovoltaicos, equipamiento de tecnología de iluminación, climatización y electrodomésticos de alta eficiencia o ahorradores de energía. Fue promovido por el gobierno del estado de Baja California con apoyo de la CFE, la cual permitió la interconexión a su línea con doble medidor, entrada y toma de la red. Este proyecto sirvió de base para la cantidad de energía eléctrica que actualmente se puede generar en los edificios que se quiere conectar a las líneas de la CFE.

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Contexto de la edificación sustentable en México

Otro proyecto masivo fue heGráfica 1. Ahorro de energía en la vivienda con los programas oficiales, caso Guadalajara cho con fondos de la Secretaría de Economía, promovido por la Cámara Mexicana de la Industria 1,500 de la Construcción y elaborado en el II-UNAM en 2006. Consistió 1,000 en realizar un diagnóstico de los prototipos de viviendas de ocho 500 constructoras de las diversas re0 giones del país según los climas 3 se de 08 99 o ba de cada una. Fueron evaluadas 20 -Fi x1 aic e e m −500 Línea r d olt r v te e más de 5,000 viviendas. Con base o lI um a v t ip Fo ca I-F en los resultados, se propusieron ote −1,000 p AS i H estrategias bioclimáticas para −1,500 adecuarlas, así como medidas para el ahorro de energía eléctrica −2,000 y mitigación de CO2. Los resultados mostraron cuáles productos −2,500 en el mercado son adecuados, Televisión Iluminación y electro- Refrigerador Otros Plancha Lavadora así como el interés en mejorarlos domésticos e ir más allá de las políticas públicas para la vivienda sustentable. Uno de los últimos proyectos en que se tienen los Las dependencias relacionadas con el diseño y avances de una ciudad sustentable es Valle Las Palmas. manejo de los edificios deben tener o adoptar la norPor otro lado, ICA adecuó sus oficinas corporativas para matividad para la edificación sustentable a fin de contar la sustentabilidad, al igual que sus últimos desarrollos con bases para el diseño y la certificación, y deben habitacionales como el de Santa Anita en Guadalajara considerar recursos para el financiamiento en el caso de y otro en Cancún. escuelas, oficinas de gobierno, programas de vivienda La Conavi, el gobierno del DF, la Semarnat y el social, etcétera. municipio de Zapopan, Jalisco, presentan sistemas de Proyectos institucionales como el del futuro aerocertificación para edificios sustentables, al igual que los puerto, los edificios de colegios y universidades deben programas de financiamiento como Hipoteca Verde y ser evaluados y certificados con instrumentos del país los desarrollos urbanos integrales sustentables (DUIS), para tener ejemplos de técnicas y cuantificaciones de mientras que en el ámbito mundial se utilizan principalmitigación de impactos de los edificios sustentables. mente el BREEAM, LEED, CASBI, etcétera. La certificación de edificios con base en programas internacionales confunde el mercado y con ella no se Conclusiones logran beneficios directos a la línea base o en impactos; Se cuenta con información, conocimiento, desarrollo tecson sellos de imagen que cuestan y se anteponen a las nológico y política pública en normatividad, programas bases técnicas de un edificio sustentable. de financiamiento y certificación, pero aún no se logra el Programas oficiales como Ilumex y los actuales ASInivel de edificación sustentable ni la masificación del teFipaterm-Fide e Hipoteca Verde permiten tener benefima en el país, principalmente porque en la actualidad no cios cuantificados en ahorro de energía (véase gráfica 1), es fácil obtener financiamiento para la vivienda sustentaespecíficamente eléctrica, con medidas como el cambio ble; será necesario revisar los procesos administrativos de iluminación incandescente por compacta fluoresceny las certificaciones de los productos de Hipoteca Verde te, y la sustitución de aires acondicionados ineficientes para seguir empujando dicho mercado. junto con el aislamiento del techo. Sin embargo, esto no No se tiene el apoyo ni la política adecuada para es suficiente para lograr la sustentabilidad energética; la vivienda de interés social. En los primeros años del para ello tendría que entrar la generación de electricidad actual sexenio sólo ha habido política financiera para con energía renovable. rescatar a las constructoras, y se ha dejado de lado lo Además, es necesario cambiar de paradigma, dejar social y sustentable. atrás los proyectos que no toman en cuenta los impacEn cuanto a la normatividad para certificar edificios tos al ambiente, a la sociedad y al usuario en general, y sustentables, si se desea lograr la masificación de su aprovechar los conceptos para encaminarse hacia una aplicación se deben definir criterios mínimos, parámetros cultura de uso eficiente de recursos y sustentabilidad y herramientas, además de estímulos; si no, será letra muerta al tratarse de una norma voluntaria que se aplica ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org en escala federal.

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ESTRUCTURAS TEMA DE PORTADA

Refuerzo de un edif de control de la re En este trabajo se analiza la conveniencia técnica y económica de usar dispositivos de control de la respuesta estructural en un proyecto de refuerzo de un edificio de laboratorios perteneciente a la UAM. Se describe el diseño de los dispositivos y su efecto benéfico en el comportamiento futuro del inmueble. El sistema de refuerzo a base de dispositivos de control de la respuesta estructural logra que una estructura como ésta pueda entrar en operación inmediatamente después de un sismo severo, sin daño y sin requerir reparación futura. MAURICIO GARCÍA GARCÍA Ingeniero civil con especialidad en Estructuras. Premio a la Excelencia Académica 2011 otorgado por el CICM. Fue gerente en el área de Ingeniería de CANDE Ingenieros, S.A. de C.V. BERNARDO GÓMEZ GONZÁLEZ Ingeniero civil con maestría en Estructuras y doctorado en Control automático. Director general de CANDE Ingenieros, S.A. de C.V. Perito profesional en Seguridad Estructural del CICM. Presidente de la Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural.

En la Ciudad de México existen edificios construidos con base en lineamientos anteriores al actual Reglamento de Construcciones del DF; a la luz de las modificaciones hechas a las regulaciones y considerando el deterioro sufrido a través de los años y su exposición a sismos, estos edificios no cumplen con los requerimientos de servicio y resistencia necesarios. En situación semejante se encuentran varias edificaciones que forman parte de la infraestructura educativa del país. Descripción del inmueble Se llevó a cabo un proyecto para reforzar un edificio que forma parte del campus Azcapotzalco de la Universidad Autónoma Metropolitana en el Distrito Federal; consta de cuatro niveles, con una altura total de 13.1 m. El inmueble alberga laboratorios, cubículos de profesores, salas de juntas y aulas. Su planta es rectangular, de 107.85 × 19.40 m. El sistema estructural lo forman columnas de concreto reforzado de 100 × 35, 85 × 35 y 60 × 35 cm; tiene piso de losa plana reticular de 50 cm de peralte; la cimentación está compuesta por un cajón de cimentación de concreto reforzado formado por una retícula de contratrabes con una losa fondo de cascarón y losa tapa. El diseño original del edificio se concibió con base en los lineamientos estipulados en el Reglamento de Construcciones del DF (RCDF) de 1966. Evaluación del estado del inmueble sin refuerzo Para determinar las condiciones del inmueble sin refuerzo ante cargas gravitacionales y sísmicas, se generó un modelo analítico al que se le realizó un análisis modal espectral. En el modelo se incluyeron las características

Cuadro 1. Datos de diseño por sismo Descripción

Dato

Grupo

Factor de comportamiento sísmico (Q)

de los materiales y de los elementos estructurales que conforman el edificio de acuerdo con los resultados obtenidos mediante un levantamiento estructural y calas. El edificio se ubica dentro de la Zona II o de Transición, según la zonificación sísmica de las Normas Técnicas Complementarias-Diseño por Sismo 2004 del RCDF, de donde se obtuvieron los datos y parámetros para el diseño sísmico descritos en los cuadros 1 y 2. Resultados de la evaluación De la evaluación del estado del inmueble sin refuerzo se obtuvieron los modos de vibrar (véase cuadro 3), así como las distorsiones y desplazamientos de entrepiso (véase cuadro 4). Se encontró que algunas columnas de la planta baja estaban ligeramente sobresforzadas debido a las acciones gravitacionales resultado del exceso de carga muerta originada por equipos. Con base en los resultados del análisis, se determinó que el edificio sobrepasaba los desplazamientos laterales permisibles indicados en el actual reglamento, por lo cual no cumplía los requerimientos de los estados límite de resistencia y servicio. Elección del tipo de refuerzo Para elegir el refuerzo que se utilizaría, se elaboraron varios prediseños con diferentes dispositivos y materiales. Las opciones evaluadas fueron la inclusión de muros de

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Refuerzo de un edificio con dispositivos de control de la respuesta estructural

icio con dispositivos spuesta estructural Cuadro 2. Valores de los parámetros para calcular el espectro de aceleraciones

Zona

Ta1

Tb1

0.32

0.08

0.2

1.35

1.33

Periodo en segundos

Cuadro 3. Modos y periodos de vibrar del inmueble sin refuerzo Modo

Periodo (s)

1 (Longitudinal)

1.259

2 (Transversal)

0.798

3 (Torsional)

0.786

rigidez de concreto reforzado, la colocación de contravientos metálicos convencionales y el uso de dispositivos de control de la respuesta estructural. La decisión sobre el tipo de elementos a utilizar derivó en la elección de contravientos restringidos contra pandeo; con ello no sólo se garantizó alcanzar los niveles de seguridad para estructuras del grupo A establecidos en la normatividad para el DF a un costo óptimo disminuyendo la intervención sobre la superestructura y la cimentación, sino que además se logró llevar el inmueble a una condición de habitabilidad inmediata posterior a la ocurrencia del sismo de diseño. Diseño basado en desplazamientos El inmueble en estudio se clasifica como una estructura esencial. Actualmente existe un consenso en cuanto al objetivo que debe satisfacer el diseño sismorresistente de una estructura de este tipo, y este objetivo hace coincidir un criterio de desempeño con un nivel de intensidad para los movimientos del terreno: resistir, con daño estructural y no estructural leve, el sismo de diseño establecido conforme a la normatividad correspondiente. Esto permite que el edificio pueda ocuparse inmediatamente después de la ocurrencia del sismo de diseño. Recientemente se han desarrollado metodologías basadas en desplazamiento y sistemas estructurales innovadores enfocados en controlar de manera eficiente el desplazamiento lateral de los edificios resistentes a

sismo. Una posibilidad que resulta del uso de estas herramientas consiste en plantear un control más eficiente del desplazamiento lateral del sistema estructural, de tal manera que se reduzca sustancialmente el nivel de daño en los elementos estructurales con el fin de promover la ocupación inmediata del sistema estructural después de la ocurrencia del sismo de diseño (véase gráfica 1). Diseño del refuerzo El inmueble tiene 16 crujías en la dirección larga y tres en la dirección corta. En ambas direcciones se rigidiza lateralmente cada entrepiso mediante el uso de 24 contraventeos restringidos contra pandeo (CRP) dispuestos en configuración chevrón (véase figura 1) distribuidos de manera simétrica (véase figura 2). En términos del enfoque de diseño, en ambas direcciones se usa una metodología basada en desplazamientos. El primer paso de la metodología basada en desplazamientos consiste en establecer el valor aceptable para la distorsión máxima de entrepiso. Se decidió, de manera conservadora, limitar la distorsión máxima de entrepiso del inmueble a 0.005. Considerando que la altura total del inmueble es de 13.1 metros y que todos los entrepisos del edificio desarrollan la misma distorsión, el sistema estructural sería capaz de acomodar un desplazamiento máximo lateral de azotea (δmáx) de 6.6 cm. Sin embargo, es necesario tomar en cuenta que no todos los entrepisos desarrollan la misma distorsión durante el sismo, de tal manera que el desplazamiento admisible de azotea debe reducirse con respecto al valor de δmáx. El parámetro cod, conocido Cuadro 4. Desplazamientos y distorsiones de entrepiso del inmueble sin refuerzo Distorsión No. 4

Nivel

Desplazamiento

X Y Altura X Y (Dirección larga) (Dirección corta) (m) (Dirección larga) (Dirección corta) (cm) (cm)

Azotea 13.10

0.0043

0.0030

12.65

5.99

9.90

0.0082

0.0048

11.26

5.44

6.70

0.0122

0.0061

8.64

3.52

3.50

0.0135

0.0044

4.73

1.55

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Gráfica 1. Metodología de diseño basado en desplazamientos Diseño que hace posible la ocupación inmediata

Colapso

Cortante basal

Límite elástico

Desplazamiento Ocupación inmediata

Seguridad de vida

Prevención de colapso

Nivel de desempeño

Figura 1. CRP en configuración chevrón. Render del inmueble (fachada principal).

como coeficiente de distorsión, se utiliza para corregir la demanda máxima de desplazamiento de azotea que puede acomodar el sistema estructural. En este caso, el cod vale 1.3. Así, el desplazamiento admisible de azotea (δt ) vale 5.1 cm (δmáx /cod). De conformidad con lo planteado por la mayor parte de las metodologías basadas en desplazamientos, la rigidez lateral de diseño para un sistema estructural puede establecerse a partir de estimar el valor máximo para su periodo fundamental de vibración. Para ello suele utilizarse un espectro de diseño de desplazamientos en conjunto con el umbral de diseño para el desplazamiento lateral de azotea.

Antes de utilizar el espectro de desplazamientos, es necesario convertir el desplazamiento de azotea del sistema estructural en uno equivalente correspondiente a un sistema de un grado de libertad. El parámetro α se utiliza para corregir el desplazamiento de azotea. En este caso, α vale 1.4; por lo tanto, el desplazamiento admisible de azotea corregido para el inmueble vale 3.6 cm (δt /α). El uso del espectro normativo de desplazamientos para un sitio con periodo dominante del terreno de 0.65 segundos y ubicado en la Zona de Transición resulta en que el valor máximo para el periodo fundamental de vibración del sistema estructural (Tmáx) asociado a un desplazamiento de 3.6 cm está entre 0.55 y 0.60 s (véase gráfica 2). Es importante mencionar que el diseño basado en desplazamientos contempló un espectro equivalente a Q de 2, que corresponde a la ductilidad que desarrolla el sistema de contravientos para la distorsión de 0.005. En términos de control del desplazamiento lateral, los elementos del sistema estructural deben dimensionarse de tal manera que el periodo fundamental de vibración del edificio en sus dos direcciones principales de análisis sea igual o menor que Tmáx (0.55 s). Lo anterior implica, en números redondos, duplicar la rigidez lateral aportada por los marcos rígidos en la dirección corta del inmueble y triplicar la disponible en la dirección larga. De acuerdo con la evaluación del estado sin refuerzo, se establecieron periodos fundamentales de vibración para el inmueble de 0.798 y 1.259 s en las direcciones corta y larga, respectivamente. El dimensionado de los CRP se hizo para reducir, en ambas direcciones de análisis, el periodo fundamental de vibración del edificio a un valor de 0.55 s. A fin de hacer posible una distribución razonable de deformación lateral en altura, la sección transversal de los contravientos se varió en altura de manera proporcional al cortante de entrepiso estimado conforme al método estático de análisis (véase cuadro 5). Resultados del refuerzo del inmueble El éxito de la rigidización llevada a cabo queda comprobado por el hecho de que el modelo de análisis reporta periodos fundamentales de vibración de 0.55 s para ambas direcciones (véase cuadro 6). Una idealización bilineal de las curvas de capacidad indica que el sistema estructural es capaz de desarrollar un comportamiento prácticamente lineal hasta un desplazamiento de azotea de 3 cm. Además, puede observarse que el sistema

Figura 2. Distribución en planta de los CRP en el inmueble por reforzarse.

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Gráfica 2. Espectro de desplazamiento normativo para Ts = 0.65 y Zona de Transición 30

Cuadro 5. Áreas finales de núcleos de los CRP Nivel

Dirección larga (X)

Dirección corta (Y)

Azotea

16.7

10.7

29.7

19.0

38.1

24.4

46.4

29.7

Sd (cm)

15 10

S1GL

Área del núcleo (cm2)

Cuadro 6. Periodos fundamentales de vibración del inmueble

= 3.6 cm 5

Tmáx = 0.55 a 0.60 s

0 0

T (s) 3

Modo

Periodo sin CRP (s)

Periodo con CRP (s)

1 (Longitudinal)

1.259

0.539

2 (Transversal)

0.798

0.526

3 (Torsional)

0.786

0.509

Gráfica 3. Evolución de la distorsión de entrepiso: a) dirección corta, b) dirección larga 4 Entrepiso

4 Entrepiso

0 0.0000

DI 0.0010

0.0020

0.0030 a

0.0040

0.0050

0.0060

estructural desarrolla en sus dos direcciones un cortante basal cercano a 3,000 t cuando desarrolla su mecanismo plástico, lo que, de acuerdo con el peso total del edificio (12,000 t), corresponde a un coeficiente sísmico cercano a 0.25. Si se espera un desplazamiento de 6.6 cm durante el sismo de diseño, entonces el inmueble deberá desarrollar una ductilidad de 6.6/3.0 = 2.2 en ambas direcciones de análisis, valor que es congruente con el valor de 2 asignado para el Q que define el espectro de diseño. En cuestión de distorsiones de entrepiso, se contemplan demandas para desplazamientos laterales de azotea de 1, 2, 3, 4 y 5 cm (véase gráfica 3). Es importante notar que existe una distribución razonable en altura de la deformación lateral de la estructura. Lo anterior implica que no se forman pisos blandos que puedan poner en riesgo la estabilidad del sistema estructural. Además, es de destacarse que para un desplazamiento de azotea de 5 cm, las demandas máximas de distorsión en ambas direcciones de análisis están muy cercanas a 0.005, lo cual significa que el sistema estructural del inmueble desarrolla un comportamiento lateral que refleja adecuadamente el planteamiento de diseño contemplado y a su vez ubica las distorsiones de entrepiso en los límites permisibles. Fue necesario reforzar sólo algunas zonas, puesto que las descargas no resultaron grandes y la mayor parte de la cimentación fue capaz de tomarlas. El refuerzo

0 0.0000

DI 0.0010

0.0020

0.0030 b

0.0040

0.0050

0.0060

en la cimentación consistió básicamente en la inclusión de trabes metálicas, encamisado en concreto de contratrabes y adición de nuevas contratrabes. Conclusiones Los resultados de los análisis no lineales sugieren que el dimensionado del refuerzo del inmueble fue exitoso en las dos direcciones principales de análisis, al restringir la distorsión de entrepiso a 0.005, valor que se encuentra dentro de los límites permisibles. El sistema de refuerzo con CRP cumple con lo establecido en el reglamento en vigor y logra que una estructura esencial del grupo A, como lo es el inmueble que se reforzó, entre en operación inmediatamente después de un sismo severo, sin daño y sin requerir reparación. Gracias a que el sistema de refuerzo implementado induce poca descarga a la cimentación, ésta tuvo que ser reforzada mínimamente, lo cual abarató el costo total del sistema de refuerzo. El refuerzo a base de CRP resultó viable en costo, poco invasivo y de fácil colocación; además cumplió con las solicitaciones de servicio y las resistencias requeridas ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Torre Reforma, una solución vertical flexible y emblemática para México

El doctor Rodolfo Valles Mattox analiza cuáles son los tres principales retos en la construcción de este proyecto inmobiliario que será ícono para México, las bondades del concreto de los edificios de gran altura, y el cumplimiento con los requisitos de desempeño y seguridad tanto de normas locales como internacionales La Torre Reforma, que al alcanzar los 57 niveles se convertirá en el edifico más alto de México cuando termine su construcción en diciembre de 2015, representa una solución vertical de gran capacidad y flexibilidad para atender la demanda de espacios corporativos en una ciudad tan densamente poblada como el Distrito Federal, dentro de una zona que cuenta con vías de acceso vehiculares y de transporte público. El doctor Rodolfo Valles Mattox, director general de la empresa DITEC (Diseño Integral y Tecnología Aplicada), señala el movimiento de la casona catalogada, la interacción entre el concreto y la estructura metálica, y los apoyos temporales para el montaje de la estructura metálica

como los tres retos relevantes en la construcción de la Torre Reforma. El diseño arquitectónico de la Torre Reforma, a cargo del arquitecto mexicano Benjamín Romano y su despacho LBR&A, es uno de los más innovadores en el mundo por su estructura metálica y de concreto, la conservación del patrimonio artístico y la modernidad de su concepto. Se trata de un edificio inteligente y sustentable de oficinas ubicado estratégicamente en el corredor corporativo, financiero y comercial más importante de América Latina, en el 483 del Paseo de la Reforma. El primer reto consistió en reubicar la casona de los años treintas catalogada por el Instituto Nacional de

Bellas Artes (INBA), 18 metros hacia la parte posterior del predio mientras se construía la cimentación de la torre, y luego regresarla a su posición original manteniendo su integridad. “Fue necesario hacer una charola de concreto de alta resistencia, 700 kg/cm2, y ejecutar una secuencia de movimientos previamente estudiados en modelos de computadora muy detallados para lograr concretar esta tarea con éxito”, precisa el experto. El otro gran reto de la Torre Reforma ha sido la interacción entre los dos materiales que forman las paredes del tubo estructural, el concreto y el acero. “Primero, cada material tiene un contratista diferente, lo cual implica una mayor labor de coordinación entre ambos por espacios de trabajo

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1. Render Torre Reforma desde la Diana 2. Dr. Rodolfo Valles Mattox, Director General de DITEC 3. Casona catalogada por el INBA integrada al proyecto 4. Detalle de transición en muro de concreto 5. Primeros colados en tiras de 70 cm de altura 6. Avance y vista general del muro de concreto desde Av. Reforma 7. Detalle de conexión de diagonales en PB para sismo 8. Detalle en muro de “tetris”

y almacenaje, horarios de grúa y de trabajo, ritmo de avance y control topográfico. Como dos de las cinco paredes del tubo son metálicas, la estabilidad del tubo no es total hasta que éste no se cierra; por esta razón, el avance de los muros de concreto y el avance de la estructura metálica debe estar sincronizado”. Para el doctor Valles Mattox, el tercer reto surge por la forma de trabajo principal de las diagonales en fachada como tensor, “ya que el tensor no puede trabajar hasta que no tiene la losa superior colada, lo que obligó a tener una serie de puntales temporales en fachada para soportar los pisos mientras se montaban. Una vez coladas las losas que contrarrestan o completan el trabajo de los tensores, éstos pueden empezar a tomar carga, por ello fue necesario construir la estructura metálica con una ligera sobreelevación, del orden de seis centímetros, para que al momento de retirar los puntales la estructura se acomodara al nivel de proyecto”.

Los pisos de la Torre Reforma se construyen sin columnas, lo que da mayor amplitud a las plantas y permite tener una mejor entrada de luz natural y mayor flexibilidad en el espacio. El rascacielos se levanta en clústeres de cuatro pisos cada uno para albergar empresas de diversos tipos, giros, tamaños y necesidades. En cada uno habrá jardines, áreas de descanso y visión despejada hacia el exterior del inmueble.

de una estructura innovadora y original que genera espacios abiertos únicos en México. Este rascacielos mezcla la suavidad de su diseño con el dinamismo de sus espacios y lo imponente de su altura. Será, sin duda, un emblema para la Ciudad de México y el país.

Su cercanía al Bosque y al Castillo de Chapultepec proporciona vistas espectaculares al 90% de los espacios interiores de la Torre, la cual está girada 45 grados para tener una vista franca a esta excepcional y emblemática zona de la ciudad. Todas estas características, ofrecen condiciones inmejorables para una alta calidad de vida y éxito empresarial. Así, la Torre Reforma se erige como un ícono para México por su moderna arquitectura mexicana, en la que predomina la tectónica mexicana, en armonía con la esbeltez y modernidad

ESTRUCTURAS

Identificación de daño en edificios después de un sismo intenso El objetivo final del seguimiento de la integridad estructural es la prognosis del daño, es decir, la estimación de la vida remanente de la estructura en servicio. Esto se logra mediante la valoración del estado de daño actual y la predicción del desempeño anticipado ante cargas futuras. El diagnóstico del daño y la prognosis se pueden usar para estimar la probabilidad de falla y el tiempo antes del mantenimiento preventivo, así como para desarrollar diseños más racionales que eviten la propagación del daño observado. PABLO IVÁN ÁNGELES GUZMÁN Maestro en Ingeniería estructural, profesor de la FES AcatlánUNAM. Además de ejercer en el sector privado, ha participado en el diseño de infraestructura carretera, hidráulica y de vivienda. Actualmente se desempeña como consultor especializado en temas estructurales. JOSÉ ALBERTO ESCOBAR SÁNCHEZ ROBERTO GÓMEZ MARTÍNEZ

La identificación del daño en edificios se puede definir como la capacidad para detectar, localizar y cuantificar la disminución de su capacidad de carga. En la Ciudad de México, la principal causa del daño son los sismos intensos, ya que éstos introducen una gran cantidad de energía que debe disiparse mediante el daño de las estructuras. Por ello, la descripción cualitativa y cuantitativa de este daño es una herramienta trascendente que permite tomar decisiones en etapas críticas de la vida útil del inmueble. Comúnmente, la identificación de daño se puede realizar con base en inspecciones visuales, pruebas destructivas o no destructivas y en consideraciones según el criterio y juicio profesional del inspector. Algunas de estas técnicas son lentas y requieren accesibilidad para la inspección visual o instrumental. La acumulación de daño en un elemento o sistema estructural, hasta llegar a la falla, se puede explicar mediante una combinación entre degradación de resistencia y de rigidez. Debido a que la rigidez tiene un impacto directo en las características dinámicas de un sistema estructural, puede considerarse un buen índice para caracterizar el daño. Sin embargo, la cuantificación de la pérdida de rigidez no siempre puede hacerse mediante inspecciones directas en los elementos de una estructura, principalmente cuando éstos tienen recubrimientos o poca accesibilidad. Es por esta razón que las técnicas para identificación de daño mediante el seguimiento del comportamiento estructural con base en instrumentos (redes de acelerómetros) se han convertido en un punto de atención entre la comunidad ingenieril.

La identificación de daño se puede realizar con base en inspecciones visuales.

Daño estructural Los sistemas estructurales tienen propiedades dinámicas que dependen de su masa, rigidez, contenidos y elementos. Debido a esto, los cambios en las propiedades físicas tales como la reducción de la rigidez, resultado de la aparición de grietas o pérdida de conexión en los elementos estructurales, se traducirán en una alteración detectable de la respuesta dinámica del sistema. Por ello, si después de un sismo intenso el edificio exhibe una reducción de rigidez, se presentarán variaciones en sus formas modales y frecuencias de vibración con respecto a las que tenía en la condición original. Este aspecto constituye el primer nivel en la detección de daño, que es su existencia. Uno de los principales desafíos para la detección del estado de daño en una estructura consiste en saber

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Identificación de daño en edificios después de un sismo intenso

dónde se localiza éste y cómo cuantificarlo, y, con estos datos, poder estimar la vida remanente del sistema estructural. Sin embargo, cualquier estado de daño debe referirse a un estado previo que, deseablemente, sería el estado inicial o sin daño de la estructura. Una forma de detectar el estado de daño de una estructura consiste en, con los datos obtenidos de pruebas de vibración ambiental o forzada (historias de aceleración) y mediante técnicas de identificación de sistemas, determinar las características dinámicas (formas modales y frecuencias de vibración) del edificio. Con estos datos se ajusta su matriz de rigidez lateral. Esta operación se puede realizar para diferentes estados de la estructura. El daño estructural se puede identificar mediante un análisis de la matriz de rigideces lateral, K, del edificio. Así, para dos estados distintos, inicial y final, si: Kinicial > Kfinal entonces existe daño en la estructura. Sin embargo, de acuerdo con la capacidad de los instrumentos actuales, las características dinámicas identificadas se determinan en estado incompleto y con ruido instrumental.

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Con base en lo anterior, a continuación se presenta la propuesta de una técnica que permite, primero, reconstruir los parámetros modales no identificados, y segundo, determinar la matriz de rigidez a partir de las frecuencias y formas modales. Identificación de daño El problema de ingeniería inversa consistente en determinar la matriz de rigidez lateral a partir de la forma en que vibra un edificio es complejo, y lo es más si las frecuencias y modos no se conocen de forma completa o su valor contiene errores debidos al ruido instrumental. Ya que los modos que se pueden identificar mediante pruebas experimentales son a menudo los primeros, existe una relación inversa respecto a la precisión con la que se puede determinar la matriz de rigidez de una estructura. No obstante, determinar ésta a partir de la matriz de flexibilidades tiene ventajas, ya que la segunda está dominada por los primeros modos, que son precisamente los que mejor se pueden estimar. La aplicación de esta metodología se vuelve muy efectiva gracias a la hipótesis práctica de que el modelo experimental tiene características dinámicas distintas a las del modelo matemático. Sin embargo, la relación que existe entre parámetros consecutivos

Reparación y montaje de estructura.

Canal FreyMex Freyssinet de México Gauss 9 - No. 102 Col. Anzures C.P. 11590,México D.F. Teléfono: (55) 52.50.70.00 Fax: (55) 52.55.01.65 freyssinet@freyssinet.com.mx

OBRA 2014

PUENTE COATZACOALCOS 1 ETAPA 5

Identificación de daño en edificios después de un sismo intenso

con respecto al anterior se supone como la misma para ambos modelos. Es decir, se acepta la existencia de una relación lineal entre los parámetros modales analíticos y experimentales; esto es, si la correlación que existe entre las características dinámicas, ωe y ϕe, del modelo experimental con respecto a los del modelo analítico, ωa y ϕa, es cuasilineal. La i-ésima frecuencia desconocida se puede determinar con base en la relación existente entre la frecuencia i e i-1 del modelo analítico por la frecuencia i-1 experimental. Es decir:

ω2a n+1 ω2 a n

ω2e n+1= ω2e n*

De igual manera, las formas modales no identificadas se pueden obtener a través de:

ϕe j,n+1=ϕe j,n*

ϕa j,n +1 ϕ a j,n

Esta técnica para la reconstrucción de parámetros modales desconocidos demostró ser insensible al porcentaje de ruido instrumental que se introdujo en las mediciones. Esto se debe a que el ruido afectó todas las frecuencias y vectores medidos con la misma intensidad. Así, se mantiene la relación entre los parámetros modales matemáticos y experimentales. Conclusiones Se planteó el problema de identificar el daño en edificios con base en el seguimiento de su respuesta dinámica. Se sabe que las variaciones en las características dinámicas pueden indicar un cambio en las propiedades físicas del sistema estructural. Por lo tanto, mediante un análisis de las frecuencias y formas modales antes y después de la perturbación, se puede detectar, localizar y cuantificar la disminución de la rigidez en los elementos estructurales. Esencialmente, se deben comparar las matrices de rigidez sin daño y con daño, lo cual se puede hacer de manera precisa si se tienen datos confiables. Sin embargo, a partir de pruebas dinámicas sólo se pueden identificar frecuencias y formas modales en estado incompleto y con ruido instrumental, por lo que no se puede determinar la matriz de rigidez correctamente. Se hace énfasis en la necesidad de instrumentar estructuras, así como tener mayor conciencia sobre la importancia de hacerlo. La aceptación y uso común de estas técnicas serán claves para el desarrollo de infraestructura de alta tecnología. Para generar técnicas más robustas de identificación de daño, se deben combinar los métodos de detección basados en la variación de la vibración con las técnicas de muestreo no destructivas. Estas técnicas requieren un conocimiento a priori de los sitios que presentan el daño potencial, por lo que el seguimiento a escalas múltiples que integra inspección local no destructiva y pruebas de vibración global beneficiará las aplicaciones prácticas. Esta integración activa de instrumentación permanente y seguimiento global demanda mejores tecnologías; por

Cualquier estado de daño debe referirse a un estado previo sin afectación de la estructura.

ejemplo, en la actualidad se cuenta con sensores inalámbricos que proveen una solución parcial al problema del ruido instrumental. El objetivo final del seguimiento de la integridad estructural es la prognosis del daño, es decir, la estimación de la vida remanente de la estructura en servicio. Esto se logra mediante la valoración del estado de daño actual y la predicción del desempeño anticipado ante cargas futuras. El diagnóstico del daño y la prognosis se pueden usar para estimar la probabilidad de falla y el tiempo antes del mantenimiento preventivo, así como para desarrollar diseños más racionales que eviten la propagación del daño observado. El tema económico y la seguridad de la vida humana son las principales fuerzas motoras detrás del desarrollo de tecnologías del seguimiento de la integridad estructural. De acuerdo con este trabajo, existe la evidencia suficiente para promover el uso de técnicas de identificación de daño en la práctica de la ingeniería civil. Está claro que se requiere investigación adicional enfocada en pruebas de estructuras reales, en condiciones de servicio más que en pruebas de laboratorio controladas. Dada la magnitud de dichos proyectos, es necesaria una mayor cooperación entre organizaciones académicas, industriales y gubernamentales ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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VÍAS TERRESTRES

Propuestas de conectividad para el nuevo aeropuerto y el oriente de la ZMVM Es posible ocupar capacidad ociosa de infraestructuras y sistemas de movilidad existentes y enfocarla en satisfacer las demandas crecientes que se desarrollarán rápidamente en la zona de influencia de la nueva terminal aérea. Es importante contar con estudios técnicos detallados de origen-destino basados en información estadística y de pronósticos de poblamiento confiables. Debe evitarse hacer grandes inversiones sin el suficiente gasto en análisis integrales y estudios técnico-económicos de varias alternativas, o bien quedarse cortos de visión hacia el futuro.

n acá ihu t o Te

Av. Mexiquense Vía José López Portillo

Circu ito In terio r

Texcoco-Ecatepec

Río Rem de los edio s

Papalotla

Circuito Exterior Mexiquense

Sistema vial Existente Propuesto Para mejoramiento y ampliación

México Pirámides

Méx icoPach uca

Simbología Área no urbanizable Área urbana Área urbanizable Centralidades urbanas Áreas naturales protegidas Parques industriales Vías férreas Ríos Cuerpos de agua

Vía M orelo s

La obra principal de la administración federal es el Nuevo Aeropuerto Internacional de la Ciudad de México (NAICM) y sus obras complementarias, que coadyuvarán a incrementar la competitividad de la capital en el contexto internacional, en un momento en que la escasez de recursos obliga a optimizarlos. Es una oportunidad única de dar impulso al oriente de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM) e integrarlo al resto de la metrópoli, impulsando su modernización integral para mejorar la calidad de vida de su población. Para ello, se requiere planear el ordenamiento territorial de la zona con una visión metropolitana y actuar con oportunidad para lograr un poblamiento y desarrollo ordenados. La Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano coordina la actualización del Programa de Ordenación Metropolitana de la Zona del Valle de México para incluir diversos proyectos de alto impacto, como el NAICM y el uso futuro del actual Aeropuerto Internacional Benito Juárez, y establecer orden territorial en nuevas actividades productivas, propiciar oportunidades de empleo, introducir modernos equi-

Xalapango Coxcacoaco

Texcoco

NAICM

uota) co (c o c x e nT Peñó

Chapin go

San Bernardino

Santa Mónic

AUGUSTO SUÁREZ ORTEGA Ingeniero civil con maestría en Planeación regional y urbana. Cuenta con amplia experiencia técnica y administrativa en planeación de transporte y en desarrollo urbano. Ha sido funcionario público federal y del gobierno del DF y consultor de empresas y dependencias gubernamentales. Actualmente asesora a la Sedatu en temas de ordenamiento territorial, movilidad y coordinación metropolitana, entre otros.

Circuito Exterior Mexiquense AICM Coatepe c

Figura 1. Mancha urbana actual y su crecimiento.

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Propuestas de conectividad para el nuevo aeropuerto y el oriente de la ZMVM

orte Arco N

A Pachuca

A Tula

Eje 8 Sur

uebla México-P

Canal N al. Cha lco

Arco Sur

A Cuernavaca

A Puebla-Veracruz

Méx ico-C uaut la

Méx ico-C uern avac a

Anillo Periférico

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Cola de Caballo

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a Naucalpan-Toluc

A Toluca

A Tulancingo A Tuxpan Arc oN ort e

A Puebla

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A Atlacomulco/Morelia

taro -Queré México

A Querétaro

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A Cuautla

Figura 2. Vialidades primarias metropolitanas estratégicas.

pamientos superiores y servicios, vialidades y sistemas de transporte público, promover y concretar proyectos en coordinación con los tres niveles de gobierno, colaborando con el Grupo Aeroportuario de la Ciudad de México, encargado del NAICM. En la figura 1 se muestra la actual mancha urbana, las áreas previstas para un crecimiento paulatino y las nuevas áreas de desarrollo factible por el impacto del nuevo aeropuerto. Se esperaba que para 2030 la población de la zona oriente (ZO) aumentaría a 1.2 millones, pero por causa del NAICM se podría incrementar en 600 mil habitantes adicionales. Se espera que el volumen de pasajeros al año se inicie en 31 millones en 2018 y aumente a 57 millones 10 años después, para un máximo estimado de 120 millones. La carga aérea será de 518,000 t/año al inicio y 716,000 tras 10 años. Además de la importante población flotante de viajeros, están los empleados de la terminal aérea, traba-

jadores y visitantes de la zona urbana contigua, al igual que los usuarios de paso a otros puntos cercanos y al resto de la metrópoli. En términos territoriales, se esperan poblamientos relacionados con el NAICM de 4,000 ha adicionales a las contempladas anteriormente, así como el aprovechamiento intensivo del predio estratégico del actual aeropuerto y porciones de los corredores de acceso. También se impactará el corredor La PazTexcoco-Ecatepec por el potencial para nuevos negocios de alta tecnología, logística, agropolos, manufacturas, artesanías, centros comerciales y de distribución, centros financieros, turísticos, de capacitación y educativos, de salud, recreación, etcétera. La magnitud y alcance regional del nuevo aeropuerto hace imprescindible tener una visión metropolitana y atender los diversos aspectos relacionados con el crecimiento futuro de toda la ZO, que tiene conectividad con la ZMVM y no sólo con el área urbana inmediata, lo que se dificulta por las dimensiones del predio del NAICM y la infraestructura hidráulica colindante (El Caracol, el lago Nabor Carrillo y otros cuerpos de agua, canales, drenes pluviales y cauces de ríos), que conforman un espacio difícil de librar. Además, está la cercanía con la Sierra de Guadalupe, barrera que divide la ciudad en dos. Al sur, el grueso de la ciudad actual; al norte, el valle de Cuautitlán, que será cada día una parte más importante de la urbe. El nuevo aeropuerto y su área de influencia directa al oriente constituirán otro importante sector de la metrópoli, por lo que está bien ubicado respecto de estos tres importantes sectores del futuro. La ZO tiene escasa infraestructura de movilidad, y debe contar con más alternativas viales ágiles y adquirir transportación masiva para facilitar tanto el funcionamiento del NAICM como su propia conexión con la ciudad actual y la futura. Para ello, hay que considerar la utilización de todas las infraestructuras viales y de transportes regionales posibles y analizar las existentes, inconclusas y subutilizadas, además de plantear nuevas inversiones complementarias. El predio seleccionado para el NAICM es inmediato al cruce de las vías de cuota Circuito Exterior Mexiquense y autopista Peñón-Texcoco, arterias obligadas para acceder al nuevo aeropuerto desde los distintos orígenes. El proyecto contempla el acceso de viajeros en el sur del predio, y en el norte el de empleados, personal y vehículos de actividades operativas y administrativas, con una nueva vialidad de acceso. Las importantes infraestructuras hidráulicas que rodean el sitio actúan como obstáculos que deben utilizarse para delimitar las reservas ecológicas y cohibir asentamientos irregulares en el oriente, donde existen extensos predios agrícolas. El subsuelo es blando, sobre todo en el sur del sitio, donde estarán los accesos. Es importante tener esto en mente por la presencia de hundimientos y el potencial de encharcamientos, que deben evitarse en las vías de acceso e infraestructuras pluviales paralelas a la vialidad. Se requerirá constante mantenimiento.

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Propuestas de conectividad para el nuevo aeropuerto y el oriente de la ZMVM

Central de Abastos

M M L- exibús B L-1

ML -4

Tren Suburbano

L-4 ús xib e M

Tepexpan

ecatep s Ec oco xibú Texc Me xpane Tep

Me xibú s L2

Texcoco Múzquiz NAICM MB L-6 de lo oco s Rem -Texc M e C Fortuna M L-6 I d i A os Villa de N Martín ibús Aragón Mex Carrera -4 Buenavista Cuatro MB L AICM Caminos Terminal 1 Zócalo Mexi Chimalhuacán bús L -3 Pantitlán M L-9 Observatorio M L-A Tren Interurbano México-Toluca La Paz El Rosario

MB R ío

MB Perif érico Orie nte

Mex ibús La

PazChim alhu acán -Tex coc o

Parque Naucalli

Ixtapaluca Tláhuac

Chalco

Figura 3. Propuestas alternativas de transporte público masivo.

Todos los principales accesos desde diversas direcciones hacia el NAICM se conectan finalmente con las vías de cuota Peñón-Texcoco y Circuito Exterior Mexiquense. En ellas se requiere evitar cruces a nivel y segregar los flujos al nuevo aeropuerto mediante varias estructuras viales o distribuidores para acceder al predio de la terminal y su zona urbana anexa de manera exclusiva y directa, separando el flujo hacia y desde el nuevo aeropuerto del tránsito de paso. La accesibilidad actual es solamente por vías de cuota, lo que debe solucionarse para contar también con accesos libres en el Periférico Oriente. La mayoría de los usuarios del actual aeropuerto llegan por el Viaducto Miguel Alemán y el Circuito Interior, que continuarán siendo vías principales para llegar al NAICM; por ello se requiere crear nuevas vialidades dentro del actual predio del Aeropuerto Benito Juárez y conectarlas con el Periférico Oriente y la vía PeñónTexcoco. El segundo piso sobre Economía hacia la Terminal 2 y las estructuras viales existentes en la Terminal 1 pueden ser integrados para crear un acceso exclusivo y directo al NAICM con fluidez en el trayecto. La conexión hacia el NAICM viniendo del poniente son dos vialidades principales: la de cuota Naucalpan-Ecatepec, que corre sobre el Río de los Remedios, y el Eje 5 Norte. Es importante planear bien su prolongación y adecuación y conectarlas con los accesos directos exclusivos. En cuanto a la periferia de la ZMVM, el Circuito Exterior Mexiquense es fundamental para Querétaro y

Pachuca, en el norte. También para Tulancingo/Tuxpan, aunque, a futuro, desde allí se podrá llegar por nuevas vialidades hacia Texcoco y evitar rodeos; la SCT planea una nueva conexión hacia Tulancingo. Desde Xalapa/ Veracruz al oriente se llegará por la carretera PeñónTexcoco, y se requerirá un libramiento en Texcoco. Desde Puebla, rodeando Chimalhuacán por el Circuito Exterior Mexiquense o por el Periférico Oriente; otra opción sería una vía paralela al Río de la Compañía. Para el usuario que llega del sur, el Periférico Sur y Oriente podrían ser la alternativa. Quien llega de Toluca y el poniente de la ZMVM cuenta con la vía Chamapa-Lechería o el Periférico Poniente y la vía Naucalpan-Ecatepec sobre el Río de los Remedios. Hace falta mejorar la conexión con el Periférico Poniente, lo que se puede hacer en el Circuito Escultores desde Plaza Satélite. Otras vialidades estratégicas para mejorar la movilidad metropolitana se muestran en la figura 2. La ZO cuenta con cobertura limitada de sistemas de transporte masivo. El NAICM da la oportunidad de realizar nuevos proyectos de movilidad con un enfoque metropolitano, sin restricciones respecto de límites territoriales y jurisdiccionales. La escasez de derechos de vía en la zona obliga a inducir su accesibilidad en transporte público masivo de alta capacidad, confiable, seguro y de calidad, además de dotarla de vías alternativas fluidas para todo tipo de vehículos. En semejante planeación no se debe dejar de contemplar a los pobladores de la región de Texcoco y zonas circunvecinas, que se interconectarán con el resto de la ciudad mediante la infraestructura que se prolongue al nuevo aeropuerto. La infraestructura de transporte público masivo existente que está siendo considerada para acceder al nuevo aeropuerto se muestra en la figura 3. Inicialmente se ha propuesto: 1) prolongación de la línea 9 del metro; 2) conexión con la estación Múzquiz de la línea B del metro; 3) prolongaciones de las líneas 4 y 6 del metrobús, además de construir una nueva que correría por la lateral del Río de los Remedios. En la figura 3 también se incluyen propuestas adicionales que se consideran adecuadas para mejorar la conectividad con la ZO y darle un enfoque metropolitano; son: a) prolongar la línea 6 del metro y b) líneas de Mexibús al oriente del NAICM. Al analizar la situación actual de la demanda en los diversos sistemas de transporte masivo de la ZMVM, se observan líneas saturadas, pero también una subutilización importante en la mayoría de líneas tanto del metro como del metrobús, Mexibús y Tren Suburbano (véase gráfica 1). Lo anterior hace reflexionar en la alternativa de utilizar mejor lo que ahora existe y complementarlo antes de plantear invertir solamente en nuevas infraestructuras, que podrían añadirse a la lista de las subutilizadas. En el metro, la línea 2 está saturada con más de 800,000 pasajeros en promedio diarios (ppd). También las líneas 1 y 3, con más de 600,000 ppd. Las líneas 8, 9

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Propuestas de conectividad para el nuevo aeropuerto y el oriente de la ZMVM

y B mueven alrededor de 400,000 pasajeros. Las líneas 5, 7, 12 y A mueven menos de 300,000 pasajeros, y las líneas 6 y 4 presentan subutilización importante, al mover 136,000 ppd la primera y 83,000 ppd la segunda. Casualmente, estas dos últimas están en las cercanías del nuevo aeropuerto y la ZO con baja demanda, en parte por su longitud relativamente corta. La línea 1 del Tren Suburbano mueve un poco más de 150,000 ppd, muy por debajo de su capacidad, lo que ya representa problemas financieros para el concesionario y las autoridades. En el caso del metrobús, la línea 1 está saturada, mientras que sus líneas 2, 3 y 4, al igual que las líneas 1 y 3 del Mexibús no alcanzan su ocupación óptima. Lo anterior muestra que es posible ocupar capacidad ociosa de infraestructuras y sistemas de movilidad existentes y enfocarla en satisfacer las demandas crecientes que se desarrollarán rápidamente en la zona de influencia en análisis. Denota también la importancia de contar con estudios técnicos detallados de origen-destino basados en información estadística y de pronósticos de poblamiento confiables, utilizando modelos de simulación realistas para justificar inversiones en sistemas de transporte masivo que requieren infraestructuras costosas acordes con el deseo de viaje y las necesidades de los usuarios. Debe evitarse hacer grandes inversiones

sin el suficiente gasto en análisis integrales y estudios técnico-económicos de varias alternativas, o bien quedarse cortos de visión hacia el futuro. Por su capacidad de transportación, demanda actual, trazo, longitud y papel en la red del sistema, las líneas del metro que mejor conexión tendrían con el proyecto del nuevo aeropuerto son: a. La 6, que corre al norte de la zona central del DF en sentido poniente-oriente, actualmente de El Rosario a Martín Carrera. Se propone prolongarla en el poniente hacia Satélite (por derechos de vía federales al parque Naucalli) y hacia el NAICM en un trazo que, de preferencia, no coincida con la línea 6 del metrobús. Esta línea del metro se conectaría con las líneas 4, 5, 7 y B del mismo sistema, la línea 1 del Tren Suburbano, las líneas 1, 3, 4 y 6 del metrobús, y podría hacerlo con alguna línea nueva del Mexibús hacia Texcoco. b. La 9, que corre al sur de la zona central del DF en sentido poniente-oriente y conecta Tacubaya con Pantitlán. Como la más conveniente de las líneas que convergen en el conflictivo Centro de Transferencia Modal (Cetram) Pantitlán, tiene un menor número de usuarios y puede conectar el predio del actual aeropuerto con el nuevo.

Propuestas de conectividad para el nuevo aeropuerto y el oriente de la ZMVM

L-2

L-1 L-3

L-B

L-8

L-9

L-7 L-12 L-A

L-5

Fuente: STC. Metrobús. Tren Suburbano. Informes anuales 2006 y 2013.

Las autoridades, además, están considerando dar conectividad al sistema del metro con el nuevo Tren Suburbano proveniente de Toluca, estableciendo conexión entre ambos en la estación Observatorio al prolongar las líneas 9 y 12 al mismo punto, ya que la línea 1 está saturada y requiere auxilio inmediato, por lo que no fue opción llevarla al NAICM. Con un enfoque metropolitano, el gobierno federal y el del Estado de México, en coordinación con el GDF, anunciaron que prolongarán la línea 4 del metro, la más subutilizada, para conectar Martín Carrera con Tepexpan, acercarla a la parte norte del nuevo aeropuerto y permitir que el sistema corra del DF al Estado de México. También se anunció una extensión de la línea de La Paz a Chalco, con lo que se mejorará la conexión de la ZO con la ciudad por el norte y el sur. Todo esto hace factible proponer la línea 6 del metro para servir al nuevo aeropuerto y su zona urbana anexa y acercarse a la región de Texcoco. Se ha iniciado la construcción de la línea 6 del metrobús sobre Montevideo y el Eje 5 Norte, que presenta en el oriente un trazo bastante paralelo a la existente línea 6 del metro y que anteriormente se había circunscrito al territorio del DF. A la fecha, se considera la opción de prolongarla para atender la nueva terminal aérea. Su capacidad de transportación es inferior a la de la línea 6 del metro, amén de que los usuarios prefirieren éste por su rapidez, conectividad, confiabilidad y costo. La tarifa del metrobús es de 6 pesos, con un vehículo de cama alta que requiere secciones transversales amplias en su recorrido para el carril exclusivo y estaciones. Se ha hecho referencia a otra línea del metrobús por la lateral del Río de los Remedios, con un trayecto paralelo y una conexión planteada pero no bien definida de la estación Múzquiz de la línea B del metro al NAICM. Si se opta por prolongar la línea 6 del metro al nuevo ae-

L-6

L-4

Suburbano L-1

MB L-1

MB MB MB L-2 L-3 L-4

62,736

100,000

109,429

200,000

Demanda adecuada Metrobús/Mexibús

44,090

300,000

113,375

400,000

Demanda adecuada Suburbano

132,271

500,000

330,000 340,126

600,000

125,000 150,000

700,000

2006 2013

Demanda adecuada Metro

252,007 227,335 243,827 209,138 231,000 110,368 135,736 65,102 82,784

800,000

387,815 461,426 349,668 366,379 295,229 339,098 219,961 268,420

Promedio diario de pasajeros transportados

900,000

730,635 821,764 635,000 736,996 644,810 676,829

Gráfica 1. Saturación y subutilización de infraestructura de transporte público masivo

Mexibús Mexibús L-1 L-3

ropuerto, algunas de estas conexiones podrían terminar por no justificarse. Es importante y adecuado prolongar fuera del DF hacia el nuevo aeropuerto la línea 4 del metrobús, que sirve al actual aeropuerto en sus terminales 1 y 2, pues conecta a los pasajeros con la zona del Centro Histórico, la Alameda Central e Insurgentes Norte. La tarifa especial de esta línea es de 30 pesos, con pocas paradas, utilizando un vehículo de cama baja adaptado para llevar equipaje. La mejor alternativa de trazo para su prolongación son vialidades que liguen el actual aeropuerto con el nuevo por dentro de las instalaciones federales. Se propone que nuevas líneas del Mexibús corran de Ecatepec a Texcoco y continúen a La Paz para mejorar la movilidad en la ZO, además de complementar con una liga a la línea 3 en Chimalhuacán y un trayecto de Texcoco al NAICM. Conclusiones La infraestructura de conectividad propuesta no es sólo para el NAICM, sino para la zona oriente del Valle de México, por lo cual debe prevalecer una visión metropolitana y de integración de dicha zona con el resto de la ciudad, así como la prevalencia de ésta y de los usuarios sobre intereses económicos particulares. Se deben evitar nuevos sistemas de transporte que sean rebasados al pasar el tiempo o se sumen al grupo de los subutilizados actualmente. Es necesaria la coordinación real de autoridades y el involucramiento de prestadores de servicios, especialistas y colegios reconocidos. La movilidad metropolitana de usuarios no debe verse obstruida por los límites jurisdiccionales y administrativos ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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OBRAS MAESTRAS DE LA INGENIERÍA

Nuevo puente reemplazará el Tappan Zee de NY

El puente Gobernador Malcolm Wilson Tappan Zee del estado de Nueva York, generalmente llamado puente Tappan Zee, es de tipo voladizo y cruza el río Hudson en uno de sus puntos más anchos, unos 21 km al norte de la ciudad de Nueva York. Como vía integral de esa zona metropolitana, conecta Nyack Sur en el condado de Rockland con Tarrytown en el condado de Westchester en el valle del bajo Hudson. El nombre Tappan Zee refiere a la tribu tappan, originaria de esa área estadounidense, y al vocablo neerlandés zee, que significa “mar”. El puente se abrió al tráfico en 1955 e integra siete carriles pertenecientes a la Interestatal 87 y a la Interestatal 287 de la NY Thruway. Originalmente diseñado para facilitar el transporte a 100 mil vehículos por día, en la actualidad soporta el tránsito de 138 mil vehículos diarios. El Tappan Zee, que será reemplazado por un nuevo puente atirantado a concluirse en 2018, dispone de dos torres principales que se apoyan en dos grandes cajones, cada uno con un peso de 16 mil toneladas. El puente es mantenido hoy en día por la Autoridad de Autopistas del Estado de Nueva York (AAENY). Crónica de una decisión aplazada En años recientes se gastaron cientos de millones de dólares en mantenimiento de la estructura del puente Tappan Zee. El tránsito pesado y la falta de acotamientos de emergencia propician inseguridad en las condiciones de manejo y conducen a congestiones frecuentes. Los primeros planes para reemplazar el Tappan Zee se discutieron en 1999, y durante los siguientes once años se gastaron 88 millones de dólares, se sostuvieron 430 reuniones y se consideraron 150 propuestas, pero el proyecto no avanzaba. Finalmente, destacados ejecutivos de los condados de Westchester, Rockland y Putnam otorgaron su voto en la Asamblea del Consejo de Transporte Metropolitano de Nueva York para aprobar el proyecto del Nuevo Puente de Nueva York (NPNY) que está en marcha. Tal

FOTO: NEW YORK STATE THRUWAY AUTHORITY

El Nuevo Puente de Nueva York, de casi 5 km de longitud, sustituirá el actual y dará solución a sus principales inconvenientes al reducir la congestión y aumentar la seguridad de los viajeros. Está diseñado para durar cien años sin mantenimiento mayor y su construcción respetará la navegación y el ecosistema circundante.

Se llegó a un punto en que es más viable reemplazar el puente que remodelar el actual.

Costos del proyecto (miles de millones de dólares) Contrato de diseño y construcción TZC: 3.1 Contingencias y asignaciones para diseño y otros cambios: 0.7 Ingeniería de supervisión y otros costos de gerencia de proyecto: 0.1 Presupuesto total del proyecto: 3.9

acuerdo se concretó por necesidad, ya que se requería una votación unánime para la asignación de fondos federales al proyecto. Los ejecutivos de esos tres condados dieron su apoyo al proyecto incluido en el plan de desarrollo del gobernador Cuomo, que tiene como objetivo impulsar el transporte masivo en este puente a través de los siguientes términos: • Incorporar líneas de ómnibus en el puente desde un principio. • Construir un puente con capacidad para tránsito masivo, compatible con el sistema de ómnibus de tránsito rápido (BRT) y el tren de tránsito local.

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FOTO: LOHUD.COM

Nuevo puente reemplazará el Tappan Zee de NY

La grúa I lift NY es capaz de levantar 1,929 toneladas.

Por qué es necesario el puente • Más de 138,000 vehículos cruzan el puente cada día, cantidad muy superior de aquella para la que fue diseñado. • Los embotellamientos y retrasos se han vuelto algo cotidiano. • La tasa de accidentes duplica el promedio del resto de la autopista (casi 924 kilómetros). • No hay carriles o salidas de emergencia para vehículos averiados, y ante tal eventualidad se crean grandes embotellamientos. • El costo calculado para los próximos 20 años en mantenimiento y rehabilitación estructural del actual puente se calcula entre 3 mil y 4 mil millones de dólares. • El monto gastado en mantenimiento del puente en la pasada década alcanza los 750 millones de dólares.

• Crear un equipo de trabajo regional para estudiar los costos y opciones de un tránsito regional, incluyendo un tren local y el sistema BRT en el puente y en porciones del corredor de Westchester y Rockland. • Crear incentivos para los contratistas que puedan reinvertir en tránsito masivo regional o moderar el impacto del costo del peaje entre los usuarios. Desde octubre de 2011 se promulgó una nueva legislación de diseño y construcción, se completaron los procesos de revisión de impacto ambiental y adquisiciones, se negoció y acordó un proyecto laboral con los sindicatos de constructores y arrancaron las actividades preconstructivas, todo con un nivel de transparencia y participación ciudadana sin precedentes. El primer tramo del puente doble voladizo está agendado para ser abierto en 2016, y el nuevo puente

completo operará en 2018. Será diseñado y construido para resistir los próximos cien años sin mantenimiento estructural mayor. La nueva estructura se traducirá en menos congestión vial; contará con dos vías principales de cuatro carriles cada una, cuatro carriles de emergencia y un carril destinado a autobuses suburbanos desde el día de su apertura, así como sistemas de monitoreo de tráfico de última generación. Diseñado y construido para soportar tránsito masivo, el nuevo cruce será capaz de alojar autobuses de tránsito rápido, tren ligero o tren suburbano. El puente también incluye ciclovías y sendas peatonales. Se han puesto en marcha estrictas medidas que se mantendrán durante todo el proceso para proteger el medio ambiente y monitorear el impacto de la construcción en las comunidades aledañas. El costo total del proyecto del NPNY es de 3,900 millones de dólares, mucho menos de lo inicialmente previsto. El contrato para el diseño y construcción del puente permitirá mantener el proyecto dentro del presupuesto y del tiempo, porque el riesgo financiero asociado a sobrecostos o retrasos descansa totalmente en el constructor, en lugar de los usuarios o contribuyentes. El puente ha sido diseñado y construido por Tappan Zee Constructors LLC, un consorcio formado por algunas de las firmas de construcción, ingeniería y diseño más conocidas y mejor clasificadas, junto con despachos clave de diseño. En este proyecto, TZC trabaja en estrecha colaboración con un equipo de empleados de la AAENY y de la Oficina Estatal de Transporte. Para el diseño estructural y el proceso constructivo se han cuidado especialmente el impacto visual y medioambiental. Son necesarios cerca de mil pilotes para su cimentación sobre un lecho de características muy heterogéneas. Las pilas se realizan in situ mediante encofrados deslizantes y la fabricación del concreto se hará en obra sobre plataformas flotantes. La inclinación en forma de V de los pilares de 128 metros de los cuatro pórticos principales y el anclaje de los cables de acero son el sello distintivo de la obra y están diseñados para una óptima distribución de los esfuerzos de carga. Mención aparte merece la grúa con la que se construye el puente, apodada I lift NY, que permite acomodar un vano entero de la superestructura de una sola vez y es capaz de levantar 1,929 toneladas (equivalentes a alrededor de 12 estatuas de la libertad). La rapidez y seguridad posibilitadas por esta grúa serán decisivas al trabajar en un ambiente con mucho viento y oleaje. Su torre mide casi 100 metros, y no sólo será utilizada en la construcción del nuevo puente sino también en la demolición del existente Elaborado por Helios con base en las siguientes fuentes: www.newnybridge.com, www.structuralia.com, www.fierasdelaingenieria.com, www. megaconstrucciones.net, www.westchesterhispano.net, www.lohud.com ¿Desea opinar o cuenta con mayor información sobre este tema? Escríbanos a ic@heliosmx.org

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Junio 15 al 17 XLII Conferencia Nacional de Ingeniería “La formación de los ingenieros en México” Asociación Nacional de Facultades y Escuelas de Ingeniería (ANFEI) Ensenada, México anfei.org.mx/CNI2015

Junio 17 al 19 5º Congreso Nacional SEIC-IPN Ingeniería Civil Socialmente Responsable Sociedad de Egresados de Ingeniería Civil del Instituto Politécnico Nacional, A.C. Ciudad de México 5to.congreso.seic@gmail.com www.seic-ipn.org.mx Julio 22 al 25 1er Congreso Iberoamericano sobre Sedimentos y Ecología Programa Hidrológico Internacional, UNESCO Querétaro, México www.congresosedimentos.mx sedimentos2015@tlaloc.imta.mx

La verdad sobre el caso Harry Quebert Joël Dicker, Alfaguara, 2013 Novela de suspenso que se desarrolla en tres momentos: 1974, 1998 y 2008, en torno al asesinato de la joven Nola Kellergan en la pequeña ciudad de Aurora, New Hampshire. En 2008, el escritor Marcus Goldman se ve obligado a sumergirse en el caso cuando su mentor Harry Quebert, autor de una aclamada novela, es acusado del asesinato al encontrarse enterrado en su jardín el cadáver de Kellergan, con quien tuvo una relación secreta. Goldman se involucra en el asunto en más de un plano existencial, pues comienza a escribir un libro sobre el desenvolvimiento del caso. Es con este vehículo literario que el joven escritor Joël Dicker logra fusionar varios niveles de realidad: la ficción propia de la novela, la ficción escrita por el personaje Marcus y la dimensión literaria de su propio quehacer creativo. De tal modo, la precisión narrativa calificada de “cinematográfica” de Dicker se transfiere a la ficticia obra de Goldman. La verdad sobre el caso Harry Quebert a menudo es considerada una profecía autocumplida, cuya primera frase o incipit, “Todo el mundo hablaba del libro”, se hizo realidad para sí mismo cuando casi inmediatamente tras su publicación fue elogiado por críticos del género y lectores. A menudo considerado sucesor de Stieg Larsson (trilogía Millenium, que incluye La chica del dragón tatuado), otra novela recomendable de Dicker es su ópera prima Los últimos días de nuestros padres

AGENDA

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Esplendor del trasvase literario

2015

Agosto 14 al 16 12ª Expo Construcción Oaxaca 2015 Cámara Mexicana de la Industria de la Construcción Oaxaca, México www.expocmicoaxaca.com.mx Agosto 23 al 25 Congreso Internacional UMAI 2015 Unión Mexicana de Asociaciones de Ingenieros, A.C. Ciudad de México umai.org.mx Agosto 25 al 28 9º Congreso Mexicano del Asfalto “Preservación y sustentabilidad de los pavimentos asfálticos” Asociación Mexicana del Asfalto, A.C. Cancún, México www.congresoamaac.com

Septiembre 13 al 17 XVI Conferencia Europea sobre Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering Edimburgo, Escocia xvi-ecsmge-2015.org.uk

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