Cubos de hielo al concreto: los constructores se adaptan al calor extremo

Las carreteras, los puentes y las vías del tren construidos según los estándares de diseño del siglo XX se están deformando debido al calor extremo que azota al planeta. Las redes eléctricas, los edificios y los sistemas de refrigeración están bajo presión.

Los estándares de diseño no han logrado mantenerse al día con un clima cálido, dicen los expertos en ingeniería y construcción que están presionando a sus clientes para que inviertan en soluciones para enfriar los edificios existentes mientras se tiene en cuenta el costo de futuras olas de calor.

“Estados Unidos no está preparado para lo que hemos tenido hasta ahora, y mucho menos para más”, dijo Adam Jaffe, ingeniero senior de materiales de Arup, una firma global de diseño y arquitectura, sobre el calor extremo.

A lo largo de julio, temperaturas récord asaron la mitad sur de EE.UU., el sur de Europa, el centro de China y el este de Asia. El calor ha provocado cortes de energía dispersos en varios países y carreteras torcidas en Utah, Louisiana y Wisconsin, según informes de noticias locales. En Texas, una sección de la Interestatal 10 en Houston y una carretera estatal de seis carriles al sur de la ciudad se rompieron durante un calor de más de 37,7 °C a fines de junio.

A medida que las carreteras absorben el calor, el asfalto, que se usa en más del 90% de las carreteras de EE.UU., comienza a derretirse y deformarse, formando baches y ondulaciones en la superficie de la carretera. Esto conduce a un viaje más duro, más consumo de combustible, más emisiones y mayores costos de mantenimiento del vehículo, según Imad Al-Qadi, director del Centro de Transporte de Illinois en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign.

En las carreteras de concreto, las juntas de acero diseñadas para permitir que las superficies se expandan para evitar que se agrieten pueden fallar si la carretera se calienta demasiado.

Los caminos torcidos son relativamente fáciles de detectar y reparar, pero los efectos del calor en los edificios, las tuberías y las estructuras eléctricas son menos evidentes. El calor extremo desgasta los edificios con el tiempo y puede generar grandes facturas de reparación, según Elaine Gallagher Adams, arquitecta y líder de soluciones de instalaciones netas cero en Arcadis, una firma de diseño y consultoría.

Los selladores, pegamentos y otros adhesivos a base de polímeros que mantienen unidas las tuberías, las ventanas y las juntas estructurales son los materiales más vulnerables al calor, dijo. Cuando se agrietan, pueden provocar fugas de agua.

Las temperaturas experimentadas por los selladores de polímeros pueden ser sustancialmente más altas que la temperatura del aire. Por ejemplo, si hace 48,8 °C afuera, ciertas fachadas de edificios expuestas al sol pueden alcanzar los 82,2 °C, y los selladores probablemente estarán en algún punto intermedio, dijo Jaffe.

El calor extremo también presenta riesgos para los materiales metálicos y de hormigón utilizados durante la construcción.

En Phoenix, tres semanas de temperaturas superiores a los 43,3 °C están expandiendo las placas de acero y las vigas de hierro utilizadas en proyectos de construcción en toda la región, según Reymundo Hernández, representante de campo de Bricklayers and Allied Craftworkers Local 3, que representa a los trabajadores sindicalizados en Arizona y Nuevo México.

Eso hace que sea más difícil para los trabajadores colocar vigas en bloques y paredes de concreto, y podría generar problemas más adelante, dijo Hernández. “Cuando colocas vigas en concreto, y hace tanto calor en este momento que se hinchan más, entonces se forman grietas en las paredes”.

El calor extremo ha llevado a algunos constructores a agregar cubos de hielo al concreto y al mortero para ayudarlo a fraguar correctamente. Y programan vertidos por la noche, cuando la temperatura baja a un promedio de 32,2 °C, según Matt Gilliland, gerente de riesgos de Willmeng Construction, con sede en Phoenix.

“Nos estamos adaptando”, dijo Gilliland.

Las juntas que mantienen unidos los puentes también se expanden con el calor, lo que dificulta el trabajo de construcción y reparación. “Esas cosas pueden moverse un par de pulgadas con el clima”, dijo Gilliland. “Puedes instalarlo por la mañana, y cuando llegue el momento de instalarlo, es posible que tengas un problema por la tarde”.

Los arquitectos dicen que los rascacielos de vidrio y acero que dominan muchos horizontes urbanos son particularmente inadecuados para hacer frente al aumento de las temperaturas globales. A menudo están mal aislados y requieren sistemas de enfriamiento masivos que deberán actualizarse a medida que aumenten las temperaturas exteriores.

Los edificios con fachadas de vidrio también reflejan la luz solar y contribuyen al efecto isla de calor urbano, un fenómeno en el que los edificios, las carreteras y otras superficies absorben y vuelven a emitir el calor del sol. Las ciudades se convierten en “islas” de temperaturas más altas en relación con las áreas periféricas más verdes, hasta 7 grados Fahrenheit más cálidas durante el día y 5 grados más cálidas durante la noche, según la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU.

Para mantener los acondicionadores de aire funcionando durante futuros eventos de calor extremo, los investigadores dicen que los sistemas tendrán que volverse más eficientes energéticamente. Se espera que la demanda de aire acondicionado de verano aumente un 13% con respecto a la carga actual en EE.UU. si las temperaturas globales promedio aumentan 2 grados centígrados, según un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Maryland y la Universidad de Purdue.

Sin mejoras en la tecnología de enfriamiento, muchos hogares en EE.UU. podrían enfrentar hasta 14 días sin aire acondicionado debido a cortes de energía en un verano determinado en un mundo más cálido, escribieron los autores.

Durante una ola de calor de 2021 en Columbia Británica, fallaron más de 400 transformadores, lo que afectó el funcionamiento de los sistemas de refrigeración en hogares, empresas e instituciones en muchas partes de la provincia, según un informe de junio del Canadian Climate Institute, una organización de investigación sin fines de lucro.

Adaptarse al cambio climático deja a las empresas, los servicios públicos y los propietarios con algunas opciones difíciles y costosas, según George Karagiannis, experto en ingeniería e infraestructura crítica de Resilience First, una red empresarial con sede en Londres.

Un estudio reciente descubrió que el aumento del calor extremo en Reino Unido y Europa podría aumentar los costos operativos y de mantenimiento anuales de las carreteras y los sistemas ferroviarios hasta en US$ 5.400 millones para 2100, dependiendo de cuánto se caliente la atmósfera.

Karagiannis dijo que sería demasiado costoso actualizar toda la infraestructura que no está equipada para hacer frente al calor extremo y otras amenazas que plantea el cambio climático. En cambio, indicó que los formuladores de políticas y las empresas tendrán que construir mejores sistemas para responder y recuperarse de emergencias climáticas mientras dan prioridad a las modernizaciones más urgentes.

“La mayor parte de nuestra infraestructura existente se diseñó en función de los promedios de temperatura de hace 60 a 80 años”, dijo, “pero estas no son las condiciones a las que nos enfrentamos hoy”.