Metodología de optimización para soluciones estructurales en edificación residencial

Autor: Ferreiro Cabello, Javier; 

Tipo de documento: Tesis

Director/es: Fraile García, EstebanJiménez Macías, Emilio

Universidad: Universidad de La Rioja

Año: 2013 

Resumen: El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de una metodología para la toma de decisiones sobre la tipología estructural óptima aplicable por los diferentes agentes involucrados en el desarrollo de un proyecto de edificación residencial, combinando criterios de prestaciones, coste, e impacto ambiental. Esta metodología se basa a su vez en el conocimiento generado en la investigación realizada, a partir de un profundo análisis de información previa obtenida de proyectos reales ejecutados, y de la experiencia en el sector. No sólo se ha pretendido generar la metodología y el conocimiento en que ésta se basa, sino además que fuese útil y práctica, para que la investigación se acerque lo más posible a la realidad actual de una forma cuantitativa. La investigación comienza con un análisis previo sobre proyectos de edificación residencial, con más de 200.000 m2 de superficie construida, del que se concluyen como resultados destacables la importante repercusión del denominado ¿Índice de Pilares¿ (Número de pilares/m2 de superficie construida), así como las tipologías, las geometrías, y los materiales empleados habitualmente. Para modelar un universo infinito mediante un número finito de casos, se plantea un estudio de 452 alternativas, obteniendo de esta manera una base de datos completa y representativa con información exhaustiva de cada caso estudiado. Se establecen como variables que gobiernan la selección de las alternativas estudiadas: el coste de ejecución, la rigidez, y el impacto ambiental. La determinación del impacto ambiental se realiza mediante el Análisis de Ciclo de Vida (ACV); para incluir en el mismo la vida útil de la estructura se plantea un escenario que se aplica a todas las alternativas. Los resultados se presentan, divididos según tipologías e índice de pilares, facilitando al técnico un abanico de alternativas técnicamente viables. Mediante la aplicación del algoritmo de Pareto a los resultados se simplifica y facilita al máximo la elección, reduciendo las alternativas presentadas como óptimas a un 25,2% de las opciones totales estudiadas. ----- The main objective of this Thesis is the development of a methodology for decision-making on the optimal structural typology for building projects, combining performance criteria, cost, and environmental impact, useful for the different agents involved in the development of residential building projects. This methodology is based on the knowledge generated in the research, through a deep analysis of previous information obtained from real developed projects, and the experience in the sector. The objective was not only to generate the methodology and its underlying knowledge, but also to be useful and practical, so that the research approaches as much as possible to the current reality, in a quantitative way. The research begins with a preliminary analysis of residential building projects, with over 200,000 m2 of constructed area, from which the main results are the significant impact of the so-called "Pillars Index" (number of pilares/m2 of built area) as well as the typologies, geometries, and materials commonly used. In order to model an infinite universe with a finite number of cases, a study of 452 alternatives is settled, thereby obtaining a complete and representative database with exhaustive information of each case study. Implementation cost, rigidity, and environmental impact are selected as the significant variables for the selection of the alternative solutions. The environmental impact assessment is developed by the Life Cycle Analysis (LCA); a scenario that is applied to all the alternatives is established in order to include the lifetime of the structure in the LCA. The results are presented divided according to the typologies and the pillars index, what provides the technician with a range of technically feasible alternatives. Applying the Pareto algorithm to the results simplifies and facilitates the choice as much as possible, reducing the alternatives presented as optimal to 25.2% of the total studied options.