1. Biela 7.65REVISTA DEL MUNDO DE LA INGENIERÍA Y LA CONSTRUCCIÓN
AÑO 4
NÚMERO 19
MARZO DE 2017
ISSN 2386-639X
9 772386 639006
19
NANOMATERIALES
EN LA
CONSTRUCCIÓN
ARDUINO
Robótica en
las Aulas
Fortificación y Poliorcética
en la Primera Guerra
Mundial
2. Arduino. Implementación de
la Robótica en las Aulas
Página 26
Impressión en 3D.
Tipos y Evolución
Página 16
Las Pirámides de Egipto
Página 20
Desde el interior de la Tierra:
Sismos en Construcción Civil
Página 10
Sistemas HVAC: Heating,
Ventilating and Air Conditioned
2 CONTENIDO Nº19. Marzo de 2017
Página 4
3. Página 42
Fortificación y Poliorcética V:
La Primera Guerra Mundial
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Dirección: L.T. de Garnez Consejo de Redacción: Luis Manuel Delgado, Carmen Lucía Gutierrez, Laura Garrido, Ana Diaz,
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artículos firmados por su Consejo de Redacción.
Nanomateriales en Construcción
P´gina 38
Arquitectura Romana
Página 30
Soldadura de tuberías no
metálicas
Página 34
Nº19. Marzo de 2017 3
4. portantes durante los terremo-
tos ocurridos en los últimos 20
años. Es el caso de los terremo-
tos de Chile y México (1985),
California (1989 y 1994),Turquía
e India (1999), Irán (2003), Ja-
pón (2004)…
Destacada mención merece el
Cinturón de Fuego del Pacífi-
co, zona de convergencia de
placas tectónicas con forma de
herradura alrededor de dicho
océano, en el que tienen lugar
el 90% de todos los sismos
del mundo y el 80% de los
terremotos más grandes. La actividad volcánica del
Anillo de Fuego es tal que se han llegado a destruir
asentamientos urbanos enteros ubicados en él.
No se pone en duda el gran avance de la investigación
en los métodos de cálculo y diseño sismorresistente en
los últimos años, pero no es tan evidente el avance de
la práctica, particularmente de las normativas de dise-
ño.
INTRODUCCIÓN
Las pérdidas económicas y de vidas humanas produci-
das como consecuencia de los terremotos están relacio-
nadas, en la mayoría de los casos, con un comporta-
miento deficiente de las estructuras. Numerosas estruc-
turas realizadas de acuerdo con normativas de diseño y
construcción actualmente en vigor sufrieron daños im-
DESDE EL INTERIOR DE LA TIERRA:
SISMOS EN CONSTRUCCIÓN CIVIL
LAURA GARRIDO MORÁN. Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos.
Imagen nº 1. Cinturón de Fuego .
Ref: http://www.lageo.com.sv/pics/content/categorythumbs/1572137817.jpg
4 Nº19. Marzo de 2017
5. ANTECEDENTES DEL DISEÑO SISMORRE-
SISTENTE
El diseño sismorresistente ha evolucionado desde sus
primitivos planteamientos mitológicos sobre el origen
de estas grandes catástrofes naturales, hasta el sistema
de codificación moderna en el que se introduce la duc-
tilidad con objeto de estimar dichas fuerzas sísmicas.
El origen de un serio intento de protección de la cons-
trucción contra los efectos de los sismos tuvo lugar
con el sismo de Mesina (1906), posteriormente, el sis-
mo de Tokio (1923) reforzó las inquietudes de los in-
genieros japoneses acerca del tema. En la segunda mi-
tad del siglo XX, se fomenta un esfuerzo internacional
para profundizar en el comportamiento dinámico de
las estructuras y su medio de cimentación. Como con-
secuencia del sismo de San Fernando ( California,
1971), se establece una versión más moderna de la nor-
malización detallando, por ejemplo, capacidad de disi-
pación de energía, deformación lateral e importancia
relativa de la construcción. Estudios postsismos se rea-
lizan a nivel internacional, desde las Naciones Unidas
hasta estudios de detalle de daños en construcciones
sacudidas fuertemente por sismos recientes de varios
continentes.
No es una paradoja, sino la pura realidad que, las
zonas de mayor riesgo son las de sismicidad apa-
rentemente moderada, en las cuales, el período de
retorno de un terremoto fuerte es largo.
Obviamente, los avances realizados en lo referente al
diseño de estructuras pueden aplicarse sólo a las de
nueva construcción. Sin embargo, el número de éstas
es muy pequeño en relación con el número total de
estructuras existentes en una zona. Por tanto, la reduc-
ción de pérdidas debidas a los sismos sólo será viable si
mejoramos también el comportamiento de las antiguas.
Dicha necesidad es la base de los estudios de vulnera-
bilidad sísmica de las estructuras cuyo objetivo es pre-
decir los daños esperados en estructuras en el supuesto
de un terremoto de una cierta magnitud.
Desde el punto de vista del cálculo de las estructuras, el
ingeniero calculista toma los estudios y análisis de los
sismos que le brinda la ingeniería sísmica para calcular,
planificar y construir edificios con mayor seguridad y
resistencia al llevarse a cabo un sismo.
El trabajo de ambas disciplinas en conjunto ha dado
lugar al desarrollo de la ingeniería estructural sismo-
rresistente. Ésta ha logrado un gran avance en cuanto
a materia de calidad de vida y seguridad social se refiere
en el campo de la ingeniería civil. La nueva materia nos
permite crear construcciones
capaces de soportar catástro-
fes de gran magnitud, las cua-
les, constituyen un temor pa-
ra la sociedad, no sólo porque
suelen ser impredecibes, sino
también porque pueden llegar
a ser un factor que cause da-
ños de un valor incalculable.
Es por eso que adquiere tal
relevancia el desarrollo de la
ingeniería sísmica y de la in-
geniería civil en conjunto para
generar edificaciones con di-
seño antisísmico que permi-
tan brindar más soporte y,
como consecuencia, mayor
seguridad al momento de un
sismo.
5Nº19. Marzo de 2017
Imagen nº 2. Sismos anuales en el mundo Ref.:https://2.bp.blogspot.com/-iNXjjSvo_uQ/Vt7VRoM3GcI/
AAAAAAAAEOc/CMQBJP5SnYY/s1600/Imagen1.jpg
6. para el sistema del puente en consideración son: el
corte de base en las pilas, el cual, es directamente
proporcional a las fuerzas ejercidas en el sistema del
puente debido al movimiento telúrico; y el desplaza-
miento relativo de los aisladores elastoméricos en
los estribos, factor crucial desde el punto de vista del
diseño del sistema de aislación y de las juntas de sepa-
ración a nivel del estribo.
Sometiendo el modelo de puente descrito anteriormen-
te al sistema de aislación LRB, el cual, está diseñado
para proporcionar un período de aislación de 2 seg. y
un coeficiente de amortiguamiento del 10%; los resul-
tados arrojados son que el corte de base en las pilas se
redujo entre un 80-90% en ambas direcciones del
puente, longitudinal y transversal. Podemos concluir
que esto indicaría
que los sistemas
de aislación son
bastantes efec-
tivos para redu-
cir la respuesta
telúrica del sis-
tema del puen-
te. El pico de
desplazamiento
máximo del aisla-
dor es de 32,87
para el sistema
LRB considerado
en la dirección
longitudinal de la
estructura en es-
tudio.
¿CÓMO INFLUYE EL SISTEMA DE AISLA-
CIÓN SÍSMICA EN LA RESPUESTA DE LOS
PUENTES?
En las dos últimas décadas, han comenzado a usarse
sistemas de aislación sísmica para mejorar el com-
portamiento de los puentes y reducir el grado de da-
ño al absorber una cantidad significativa de la energía
inducida por un sismo y transmitida a la estructura. La
finalidad de los apoyos aisladores instalados es prote-
ger la subestructura y, para ello, restringen la trans-
misión de la aceleración horizontal y disipan la
energía sísmica a través de la amortiguación. En
estos años se han realizado grandes esfuerzos para el
desarrollo de mejores procedimientos de diseño de
aisladores sísmicos para los puentes de nueva construc-
ción, además de una serie de directrices o guías para la
modificación de los puentes ya existentes. La elección
de un arreglo específico y el tipo de sistema de aisla-
ción dependerá de factores de diversa índole como el
vano, el número de tramos continuos, la sismicidad de
la región, las frecuencias de vibración de los compo-
nentes relativamente severos del sismo, el manteni-
miento y el reemplazo de los sistemas.
Dichos apoyos para aislación de base conforman un
sistema de aislación elastomérica con núcleo de
plomo (LRB) consistente en un conjunto de láminas
de elastómero y acero alternadas, unidas unas con otras
en un centro de plomo e inserto en el centro de dichas
láminas. El cilindro de plomo central controla los des-
plazamientos laterales de la estructura y absorbe una
parte de la energía sísmica, mientras que el elastómero
confiere un comportamiento histerético al dispositivo.
Se va a considerar un típico puente de tablero continuo
de varios tramos con aisladores, en el que se han usado
aparatos especiales de aislación en lugar de los sistemas
de apoyo convencionales, para comprender el compor-
tamiento de estas superestructuras. Las propiedades del
tablero del puente y de las pilas corresponden al puente
estudiado por Wang et al. (1998) usando un sistema de
aisladores deslizantes. El puente fue modelado como
un modelo discreto. El período de tiempo fundamental
de las pilas es de 0.1 seg. y el correspondiente a un
puente sin aislación es de 0.5 seg (en ambas direcciones
longitudinal y transversal). La amortiguación en el ta-
blero y pilas se considera el 5% del crítico en todos los
modos de vibración. Las respuestas de mayor interés
Imagen nº 3. Puente con aislación sísmica y su modelación matemática.
Ref: file:///F:/SISMOS/Ingenier%C3%ADa%20S%C3%ADsmica%20y%
20la%20Construcci%C3%B3n%20Civil%203_files/art06-26.jpg
6 Nº19. Marzo de 2017
Imagen nº 4. Resultados obtenidos con LRB.
Ref: file:///F:/SISMOS/Ingenier%C3%A20S%
Construcci%20Civil%203_files/art06-27.jpg
7. SEGURIDAD ADOPTADA EN PRESAS SOME-
TIDAS A SISMOS
Por otra parte, también se han realizado importantes
avances en las herramientas de análisis del comporta-
miento sísmico de presas, principalmente en el desarro-
llo de nuevos métodos constitutivos, modelación de
problemas en grandes desplazamientos y localización
de deformaciones. A continuación, se analizan los fac-
tores que tienen influencia en el diseño de presas so-
metidas a terremotos, los criterios para verificar su se-
guridad y las herramientas existentes en la actualidad
para llevar a cabo dicha verificación.
-Acciones sísmicas para la verificación de presas:
En los 90 se realizaron avances trascendentales en el
conocimiento de las características de los movimientos
sísmicos en el área epicentral (a menos de 1o km de la
fuente sísmica); debido al incremento de las redes de
acelerómetros en extensión y densidad instaladas en
países de todo el mundo en los 80. El aumento de da-
tos registrados y de la posibilidad de obtener medidas
del movimiento en dicha área ha permitido identificar
nuevas características desconocidas. En primer lugar,
para lugares en roca la mayor aceleración del terreno
que se suponía posible, independientemente de la mag-
nitud del terremoto, era 0.8g, valor superado en mu-
chos registros epicentrales obtenidos en terremotos
recientes, alcanzando valores de 2.09g correspondiente
al terremoto de Nahanni (Canadá, 1985). Esta caracte-
rística no influye en la verificación de presas de mate-
riales sueltos, ya que, su mayor período se ubica en la
zona post-pico del espectro de pseudoacele-
ración. Por el contrario, las elevadas acele-
raciones en roca son determinantes en la
verificación de estructuras rígidas como
presas de gravedad hormigón y estructuras
accesorias como vertederos y otras obras de
descarga críticas para la seguridad de la pre-
sa, las cuales, deben permanecer operativas
aún después de haber ocurrido un evento
extremo como es el sismo. Otra característi-
ca manifestada en los registros instrumenta-
les es la influencia de la topografía sobre
las características locales del movimien-
to sísmico; observándose importantes am-
plificaciones del movimiento en registros
correspondientes a puntos elevados del te-
rreno. Se ponen así en evidencia las limita-
ciones de la tradicional hipótesis al conside-
rar la roca de fundación y los estribos como única
frontera indeformable a través de la cual se introduce la
acción sísmica sobre la presa. Se sugiere que depen-
diendo de la topografía de los estribos, el movimiento
sísmico aplicado a la base de la presa como terremoto
de verificación puede ser insuficiente para verificar es-
tructuras accesorias fundadas sobre estribos esbeltos.
Finalmente, la última observación detectada en regis-
tros recientes de la zona epicentral son grandes pul-
sos de velocidad, los cuales, alcanzan valor de 263
cm/seg superando los 44-88 cm/seg que se creía en la
década de los 80. Éstos se atribuyen a los efectos de
directividad (interferencia constructiva de las ondas
generadas a lo largo de la superfice de ruptura) y
“fling” (componente del movimiento debida a la de-
formación tectónica). Estos pulsos de velocidad impli-
can el contenido de largos períodos en el acelerograma
y afectan, particularmente, a las presas de materiales
sueltos cuyo típico período fundamental, en rango
inelástico, está en 0.25 y 0.5 segundos.
Hoy día, en varias regiones sísmicas del mundo se ha
iniciado desde hace algunos años un proceso de revi-
sión de la seguridad sísmica de presas, el cual, ha lleva-
do en muchos casos a efectuar un trabajo de refuerzo
de las mismas. Estos procesos son debidos a los cono-
cimientos recientes adquiridos de las características
sísmicas en área epicentral. Además, se ha revalorado la
amenaza sísmica en los emplazamientos de las presas,
detectando casos en los que se había subestimado di-
cha amenaza en el momento de verificación de la pre-
sa.
7Nº19. Marzo de 2017
Imagen nº 5. Ejemplo espectros de respuesta lineal en la presa de Pacoima.
Ref.: http://www.idia.unsj.edu.ar.pdf
8. con el agua embalsada, agrietamiento y efectos de esca-
la, generación de subpresión en grietas y en la funda-
ción, deslizamiento y separación de la presa respecto
de la fundación, comportamiento mecánico de la fun-
dación y de estribos fracturados.
Cabe destacar que debido al reducido número de pre-
sas que se han visto sometidas a intensos movimientos
sísmicos, las herramientas para el análisis detallado del
comportamiento y respuesta dinámica de dichas estruc-
turas se encuentran aún en desarrollo o se usan para la
investigación, no estando extendidas al ámbito profe-
sional.
-Herramientas de análisis del comportamiento
sísmico de presas:
Los movimientos sísmicos postulados en la actualidad
para verificar la seguridad de las presas ubicadas en
zonas de intensa actividad sísmica llevan a analizar ran-
gos de comportamiento no considerados anteriormen-
te, lo cual, está cambiando los objetivos y la metodolo-
gía de la verificación.
Si ponemos como ejemplo el caso de las presas de ma-
teriales sueltos con núcleo central, el análisis clásico
consistía en estimar el incremento de presión de poros
provocado por el terremoto para, posteriormente, eva-
luar las condiciones de estabilidad del talud en presio-
nes efectivas, esto es, la resistencia al corte del material
degradada por pérdida de tensión efectiva. Análisis de
presas de este tipo ubicadas en el área epicentral de un
terremoto destructivo han comprobado que aún cuan-
do los materiales usados en su construcción son bien
compactados, la relación de presión de poros al final
del terremoto resulta próxima al 100% en grandes zo-
nas de la estructura. Los resultados también muestran
que el talud de aguas arriba no es estable considerando
su resistencia al corte en presiones efectivas, lo cual, no
implica que la estructura se encuentre en riesgo de co-
lapso. Al tratarse de un material granular denso, las
deformaciones de corte
tenderán a dilatar y las
presiones de poro caerán
rápido. Su resistencia
residual en condiciones
no drenadas es elevada y,
como consecuencia, la
estabilidad de la estructu-
ra está asegurada aunque
el sismo provoque gran-
des presiones de poro.
-Criterio de verificación sísmica de presas:
De acuerdo con el ICOLD (Comisión Internacional de
Grandes Presas), las presas se verifican en función
de dos escenarios: el terremoto de operación nor-
mal y el terremoto de seguridad. Sometida al terre-
moto de operación normal, lo esperado es que la presa
sea capaz de resistir la acción sísmica con daños meno-
res que no impliquen una interrupción de su operación.
Este tipo de verificación incluye comprobaciones de
estabilidad, deformaciones permanentes y verificación
de tensiones en estructuras de hormigón. Sin embargo,
de la presa sometida al terremoto de seguridad se espe-
ra que las ubicadas en zonas de intensa actividad sísmi-
ca sufran importantes daños, llevando a la estructura a
una situación cercana al colapso. Por tanto, la evalua-
ción de la seguridad debe incluir el análisis de los posi-
bles mecanismos de colapso de la estructura. Los tipos
de daños que puede causar un terremoto sobre una
presa de materiales sueltos son: asentamientos, desliza-
mientos de taludes, deslizamiento de la presa sobre su
fundación, agrietamiento de órganos de estanqueidad y
fuga de agua. En el caso de una presa de hormigón
serían: agrietamiento del hormigón, apertura de juntas
constructivas, deslizamiento a lo largo de juntas cons-
tructivas, deslizamiento y/o rotación sobre la funda-
ción.
La evaluación de la seguridad en situaciones de daño
elevado requieren herramientas específicas. Desde el
punto de vista mecánico e hidráulico, el análisis con-
templa complejos fenómenos. En presas de materiales
sueltos serían la ocurrencia de deformaciones plásticas,
licuación o movilidad cíclica de materiales granulares
saturados, localización de deformaciones en superficies
de deslizamiento, acumulación de deformaciones per-
manentes, agrietamiento, problemas de grandes defor-
maciones y flujo de agua con erosión de partículas. Pa-
ra analizar presas de hormigón son de relevancia los
fenómenos de interacción dinámica con la fundación y
8 Nº19. Marzo de 2017
Imagen nº6. Incremento de presión de poros para el terremoto de seguridad. Ref.:http://www.idia.unsj.edu.ar.pdf
9. realizar una buena ejecución de la construcción, el em-
pleo de los materiales adecuados y, sobre todo, el po-
tencial económico que lo haga posible.
Una solución a este problema en los países menos
desarrollados podría consistir en buscar soluciones téc-
nicas usando los materiales propios de cada zona y que
permitiesen diseñar y construir con bajo coste. El bam-
bú o caña de guadúa, por ejemplo, es un excelente ma-
terial para construcciones sismorresistentes por sus
características físicas de resistencia y peso.
Al aplicar la excitación sísmica el material que se com-
porta como dilatante alcanza movilidad cíclica, la cual,
implica una pérdida instantánea de rigidez sin pérdida
de resistencia. Así pues, las investigaciones se centran
en estimar las deformaciones permanentes que provo-
ca el terremoto y verificar que no impliquen un riesgo
para la estructura.
Las herramientas usadas para analizar el comporta-
miento de presas sometidas a acciones sísmicas son:
evaluación de las condiciones de estabilidad con méto-
dos de equilibrio límite, el análisis de la respuesta diná-
mica con modelos de elementos finitos de tipo elástico
o lineal equivalente y la estimación de desplazamientos
permanentes mediante el método de Newmark. Todas
ellas se basan en algoritmos simples, requieren pocos
datos de entrada y proporcionan resultados fáciles de
interpretar.
Finalmente, destacar que se podrían producir fallas de
deslizamiento que impliquen la localización de defor-
maciones. Las elevadas aceleraciones esperadas en la
zona de coronamiento, debido a los efectos de amplifi-
cación dinámica que introduce la estructura de la presa,
pueden inducir este tipo de fallas en esta zona. Otras
superficies de falla pueden ser inducidas por la presen-
cia de materiales de baja resistencia. En estos casos, los
modelos por elementos finitos no pueden reproducir
este tipo de fallas adecuadamente, puesto que, involu-
cran la localización de deformaciones. El desarrollo de
modelos capaces de tener en cuenta este tipo de fenó-
menos está actualmente en desarrollo con la utilización
de mallas de elementos finitos adaptables, modelos
constitutivos no locales y métodos de partículas.
CONCLUSIONES
A lo largo de la historia, los terremotos han ido pro-
porcionando al hombre un nivel de conocimiento que
se ha ido perfeccionando y que, actualmente, permite
construir estructuras muy seguras frente a estas catás-
trofes naturales. Esto se pone de manifiesto en países
con gran actividad sísmica, como ocurre en Estados
Unidos o Japón. En la mayoría de dichas regiones se
tiene acceso a la normativa sismorresistente, ya sea
propia o copiada de otros países, de forma que tienen
la posibilidad de acceder al conocimiento técnico nece-
sario para resolver el problema. Sin embargo, también
se necesita contar con la experiencia suficiente para
diseñar con criterios antisísmicos, la capacidad para
REFERENCIAS Y
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c e n t r o c i v i l /
SISMORESISTENTE/
A N T I S I S M I C A -
RSalinas.pdf
9Nº19. Marzo de 2017
“La observación constante después de los
grandes terremotos es la más segura guía para
las construcciones posteriores.
… la enseñanza objetiva se basa en las
experiencias adquiridas en el estudio de las
ruinas después de un terremoto.”
Centeno Graü
10. SISTEMAS HVAC
(HEATING, VENTILATING AND AIR
CONDITIONED)
ANA DÍAZ JIMÉNEZ. ARQUITECTO,
Nº de Imagen. Explicación. Si la imagen no es
original nuestra debemos poner:
Ref: el origen, la web, el libro, etc.
comparado con otros sistemas en
relación a la cantidad de energía
usada para conseguir el resultado
deseado.
CONCEPTOS DEL SISTEMA
Y PSICROMETRÍA BÁSICA
Los procedimientos para el cálcu-
lo de las cargas de refrigeración
de aire acondicionado son pre-
sentados en el Manual ASHRAE-
Fundamentos. La representación
apropiada de cada carga en una
carta psicrométrica te ayudará a
entender la interacción de las car-
gas y sus efectos en el diseño de
sistemas.
La figura 1 muestra un diagrama
esquemático de un sistema all-air
centralizado, de conducto único,
representativo. La figura 2 mues-
tra un análisis psicrométrico de
este sistema en el modo refrigera-
dor. Los flujos de calor
(denominados mediante q), y los
flujos de aire son indicados me-
diante arcos, y las temperaturas
son indicadas como t. Los subín-
dices que identifican puntos en la
secuencia de flujo de aire son:
R= Habitación
rp= cámara de retorno
rd= conducto de retorno
o= aire exterior
m= aire mezclado
cc= serpentín de refrigeración de
la temperatura del aire de salida
hc= serpentín de calefacción de
la temperatura del aire de salida
rf= ventilador de aire de retorno
sf= alimentación del ventilador
de aire
sd= conductos de suministro
s= suministro
Obsérvese que el aire descargado
desde el serpentín de refrigera-
ción absorbe calor del ventilador
de suministro de aire y de los
conductos de suministro de aire
– antes de que el aire entre en a la
habitación, prestando especial
atención a la diferencia de tempe-
ratura en bulbo seco entre los
puntos cc y s en la Figura 2. Las
cargas sensible y latente de la ha-
bitación debido a los ocupantes,
luces, equipamientos, radiación
solar, transmisión a través de ele-
mentos opacos, etc. son recogi-
dos y llevados a la cámara de re-
torno de aire por la corriente de
aire de retorno. El calor adicional
podría ser recogido desde dispo-
sitivos de iluminación empotra-
dos, un suelo y un techo encima,
y un ventilador de aire de re-
torno, teniendo en cuenta el in-
cremento de temperatura entre
los puntos R y r. Parte del aire es
extraida, mientras que la ventila-
ción desde el aire exterior (o) es
Hay tres tipos principales de sis-
temas Hvac (Heating, Ventilating
and Air-conditioning) (Calor,
Ventilación y Aire acondiciona-
do): All-air, All-water, y All-
refrigerant (todo-aire, todo-agua,
todo-refrigerante), sin embargo,
en cada caso, el refrigerante es
usado como la fuente o el medio
de refrigeración final.
Los sistemas All-air transfieren
aire refrigerado o calentado desde
una planta central, por medio de
conductos, distribuyendo aire a
través de una serie de rejillas y
difusores a la habitación o habita-
ciones servidas. Comprende nor-
malmente el coste más barato,
pero no es necesariamente fácil o
barato de instalar en un edificio
debido a la dimensión de con-
ductos requerida y el coste de
instalación. Puede suponer tam-
bién un problema para el adecua-
do control de la temperatura, ya
que puede ser energéticamente
ineficiente. All-air es generalmen-
te colocado en un segundo plano
10 Nº19. Marzo de 2017
1. Diagrama sistema all-air centralizado
11. Dependiendo exactamente de
cómo el aire es suministrado y
extraído de una habitación, por-
ciones más grandes o más peque-
ñas de la ganancia de calor del
sistema de iluminación podrían
ser bien añadidas a las otras car-
gas de calor de la habitación o
recogidas en la cámara de aire de
retorno. Para el caso en el que el
aire de retorno pasa a través de
artefactos de iluminación, las
fracciones aproximadas de calor
tomado de la corriente de aire
bajo diferentes condiciones son
mostradas en la tabla 6-1. Ciertos
diseñadores piensan que estos
valores son altos.
Cuando una porción substancial
del calor de iluminación es elimi-
nada por la corriente de aire de
retorno (reduciendo por tanto la
carga de refrigeración de la hab),
el volumen de suministro de aire
de la habitación en un espacio
ligeramente cargado podría no
alcanzar el mínimo de ventilación
establecido en el diseño, particu-
larmente bajo intervenciones so-
bre un sistema de volumen de
aire variable. Varios métodos pa-
ra evitar este problema son des-
critos más tarde.
CONSIDERACIONES ESPE-
CIALES PARA EL DISEÑO
Consideraciones de presión
Todos los sistemas de acondicio-
namiento de aire pueden ser dise-
ñados para distribuir el aire a una
alta o baja velocidad. En sistemas
de baja velocidad se requieren
presiones altas para facilitar la
mejora del equilibrio o para el
llevada al interior, dando lugar a
una condición m de mezcla de
corrientes de aire, que es refrige-
rada y deshumidificada por los
serpentienes de refrigeración,
dando lugar al estado del aire en
cc. En esta forma de funciona-
miento, un serpentín de calefac-
ción es previsto inmediatamente
después del serpentín de refrige-
ración para elevar la temperatura
del aire, como es requerido en el
tiempo de invierno. Usualmente,
el serpentín de calefacción está
antes del serpentín de refrigera-
ción y actúa como un serpentín
de precalentamiento en invierno.
Esta forma de funcionamiento
proporciona cierta protección
contra el congelamiento para un
serpentín de refrigeración de
agua fría.
Tabla 6-1. Estimación del calor removido de los
aparatos de iluminación por un flujo de aire.
2. Análisis psicrométrico de sistema en modo refrigerador.
11Nº19. Marzo de 2017
12. uso de reguladores de control,
donde la caída de presión es im-
portante. En sistemas de alta ve-
locidad se requieren presiones
aun más altas para superar las
altas perdidas por fricción en los
conductos. El objetivo es hacer
todo lo posible para reducir la
energía total necesaria para entre-
gar el flujo de aire necesario a un
sistema. Esto garantizara un sis-
tema más silencioso, una reduc-
ción en las fugas de los conduc-
tos y, en la mayoría de los casos,
una minimización en los costos
de la operación.
La principal justificación para el
uso de conductos de alta veloci-
dad es el limitado espacio de los
conductos. La mayoría de los
diseños tienen el diámetro del
cuello de una botella donde los
conductos tienen un tamaño res-
tringido. Como resultado, la velo-
cidad del aire en esos puntos es
muy alta. Justo después de pasar
por esos tramos, cuando el espa-
cio del conducto es mayor, las
velocidades más bajas deben ser
deben ser dimensionados para
bajas velocidades. Una forma de
simplificar el sistema de retorno
de aire es el uso de cámaras de
falsos techos o corredores como
‘conductos de retorno’ y para
recoger el aire que retorna en
puntos centrales en cada piso. En
algunas localidades, sin embargo,
hay restricciones legales para este
método.
Una forma de ayudar a propor-
cionar una instalación silenciosa
es proporcionar una longitud de
conductos alineados en el lado de
salida de las unidades terminales
cuando la disposición del sistema
lo permita. Se forran acústica-
mente los conductos, especial-
mente cuando estos contienen
uno o dos codos, lo cual es un
atenuador de sonido razonable-
mente eficaz. Además, propor-
cionara un factor necesario de
seguridad acústica, en caso de
que se produzcan ruidos en el
sistema de distribución de aire,
por mala ejecución de los con-
ductos, los accesorios o los gri-
fos.
- Consideraciones de temperatura
y presión
El volumen de aire necesario pa-
ra acondicionar cualquier espacio
puede ser determinado por la
sensata carga de diseño de la sala
de refrigeración, por la sala de
deshumidificación o humidifica-
ción (latente) o por los requisitos
de ventilación de la sala. (En la
terminología de climatización, la
ventilación se refiere a la intem-
perie o corriente de aire fresco,
no a la circulación total del aire).
Los requisitos de ventilación, sin
aprovechadas para reducir la fric-
ción, así la velocidad disminuye
gradualmente hasta el extremo
del sistema de conductos. Se pue-
de conseguir un ahorro sustancial
en el conducto de fricción me-
diante el estudio cuidadoso de la
red de conductos adyacentes a la
sala de tratamiento de aire. Las
conexiones de los PLENUMS a
los conductos de alimentación
principal deberán ser lo más ae-
rodinámicas posible para reducir
la perdida por fricción en la en-
trada al conducto de distribución
principal. En la práctica, esto se
logra generalmente mediante el
uso de una instalación de transi-
ción entre la red de conductos y
el PLENUM. En muchos casos,
el espacio/volumen está disponi-
ble en la sala de tratamiento de
aire y un gran conducto se puede
utilizar en esta área. La velocidad
en el conducto puede ser enton-
ces intensificada gradualmente ya
que el punto de restricción de
espacio máximo se ha alcanzado.
Los conductos de retorno del aire
3. Contribuciones de calor latente y calor sensible (radiación solar a través de ventanas, paredes, techos y
adición de vapor debido a los presentes en la atmósfera, respectivamente)
12 Nº19. Marzo de 2017
13. embargo, rara vez son la condi-
ción determinante, a pesar de que
puede serlo en condiciones míni-
mas de suministro de aire en sis-
temas de volumen de aire varia-
ble, en habitaciones con alta ocu-
pación o en las que se requiera
una alta evacuación del aire.
A pesar de las cargas, los requisi-
tos de ventilación o el movimien-
to del aire y las limitaciones del
equipo pueden, en cierta medida
predeterminar valores de volu-
men y temperatura en el suminis-
tro de aire, el diseñador del siste-
ma a menudo tiene libertad en la
selección de la relación tempera-
tura-volumen. El peso de la eco-
nomía de un bajo volumen de
suministro de aire en contra de
posible distribución, olor o pro-
blemas de movimiento de aire.
Un bajo volumen de suministro
de aire (resultante de una tempe-
ratura del aire por debajo de lo
normal en el abastecimiento) au-
menta los costes operativos para
la refrigeración, aunque no au-
menta necesariamente los costes
de funcionamiento general
(considerando los sistemas de
distribución de refrigeración y
aire acondicionado). Las bajas
temperaturas de la oferta pueden
causar cambios y condensaciones
en la superficie del difusor. Para
el confort de los ocupantes, no es
conveniente suministrar aire a
una habitación 11° C por debajo
de la temperatura ambiente. El
suministro de aire debe mezclarse
con el aire del ambiente dentro
del terminal de la fuente antes de
ser distribuido a la habitación.
ventaja es que responde a las
condiciones que se presentan en
un único espacio, viéndose limi-
tado a su uso para situaciones en
las que las variaciones ocurren de
manera uniforme y la presión es
estable.
Los sistemas para espacios unita-
rios son aplicables para pequeños
departamentos, pequeñas tiendas
en centros comerciales, clases
individuales, salas de operacio-
nes, salas de ordenadores o gran-
des espacios, como gimnasios o
almacenes. Una unidad en la azo-
tea unida a un sistema de refrige-
ración que sirven a un espacio
individualizado es considerado
un sistema unitario.
El sistema de refrigeración, sin
embargo, puede ser remoto y
funcionar para todo un conjunto
de sistemas unitarios. Un ventila-
dor de retorno es necesario úni-
camente si el 100% del aire exte-
rior es empleado para el enfria-
miento, y puede ser eliminado
poco a poco a través del sistema
de evacuación mediante peque-
ñas variaciones de presión.
SISTEMAS DE CLIMATIZA-
CIÓN PARA ESPACIOS UNI-
TARIOS
La forma más sencilla del sistema
HVAC&R es una máquina de
refrigeración que sirve para el
control de temperatura de un
único espacio. El equipo puede
ser instalado dentro o alejado del
espacio servido, al igual que pue-
de operar con o sin conductos de
distribución. Si el equipamiento
está localizado en el interior del
espacio se denomina sistema lo-
cal, mientras que si se encuentra
alejado del espacio climatizado y
emplea conductos de distribución
recibe el nombre de sistema cen-
tralizado.
Adecuadamente diseñados, todos
estos tipos de sistemas pueden
mantener de manera efectiva las
condiciones de temperatura y
humedad de un espacio, pudien-
do detenerlos cuando se desee,
sin afectar al acondicionamiento
de los espacios circundantes. És-
tos van a ser bastante eficientes,
de fácil control y adaptables a los
ciclos de economización. Su des-
4. Componentes de carga HVAC
Ref. http://www.hku.hk/
13Nº19. Marzo de 2017
14. simple sin recalentadores ofrecen
flexibilidad en cuanto al frescor
sin embargo no frente al control
de la humedad independiente-
mente de la temperatura. Los
sistemas de conducto simple con
recalentadores permiten dicha
flexibilidad en cuanto a tempera-
tura y humedad, una bobina de
enfriamiento enfría el aire hasta la
humedad deseada, mientras que
una bobina de calentamiento ele-
va la temperatura del bulbo hú-
medo hasta el valor deseado.
Sistema de acondicionamiento
de volumen de aire variable: siste-
ma de aire acondicionado en la
que la cantidad de aire que se
suministra a una zona determina-
da está regulada automáticamente
en una cámara de volumen varia-
ble.
Tomando como referencia la
temperatura de la zona, se actúa
sobre el servomotor que mueve
la compuerta, variando así el cau-
dal de aire impulsado a tempera-
tura cte. Este tipo de instalacio-
nes debe limitarse, por lo general,
a zonas interiores de los edificios,
caracterizados por cargas térmi-
cas aprox. constantes. El caudal
de aire de cada zona debe ser
calculado tomando como base el
calor sensible del ambiente y para
una temperatura del aire igual a la
requerida por la mayor parte de
las zonas servidas.
SISTEMAS DE REUTILIZA-
CIÓN FRENTE A SISTEMA
DE RENOVACIÓN
El ventilador de reutilización de
aire se encarga de todo el reutili-
zación y la renovación de aire del
edificio.
Las presiones típicas se muestran
en varios puntos del sistema.
El aire exterior entra pasando a
través de una compuerta con una
presión de -62 Pa, tras pasar por
una compuerta se comprime a -
187 Pa, luego el aire es filtrado y
se comprime a -249 Pa. Por últi-
mo, antes de llegar a la envolven-
te del edificio, se comprime me-
diante una bobina hasta alcanzar
-622 Pa.
Es entonces impulsado por un
ventilador, y llega a la envolvente
del edificio con una presión de
622 Pa.
Posteriormente, el aire del edifi-
cio vuelve al sistema y mediante
un ventilador de reutilización
impulsa el aire nuevamente en el
circuito hacia arriba, a -62 Pa.
Naturalmente, parte del aire se
escapa a +62 Pa.
En los sistemas de VOLUMEN
DE AIRE VARIABLE con un
ciclo economizador, el funciona-
miento puede mejorarse reempla-
zando el ventilador de reutiliza-
ción de aire por un ventilador de
Las unidades que incorporan to-
dos los componentes de un siste-
ma de aire acondicionado, excep-
to los conductos y la tubería de
condensación de agua reciben el
nombre de autónomas, debido a
que contienen un compresor de
refrigeración, una bobina de ex-
pansión directa, una tubería de
refrigeración, un ventilador y un
motor, un filtro, y los controles
en una única carcasa. Además
suelen incluir una bobina de ca-
lentamiento. A veces las unida-
des se acoplan directamente a los
conductos o pueden emplearse
difusores.
Con frecuencia, el ventilador y la
sección de evaporación de la uni-
dad autónoma son montados
dentro o junto al espacio acondi-
cionado, mientras que la unidad
de compresión y condensación se
sitúa en la azotea u otro espacio
alejado de la zona climatizada. En
este caso, la tubería de refrigera-
ción debe estar instalada de ma-
nera que conecte el evaporador y
el compresor en una disposición
que recibe el nombre de sistema
Split.
Un sistema unitario puede ser
controlado mediante la variación
de la cantidad o de la temperatura
del aire suministrado, amortigua-
dores, dispositivos de control de
volumen, o la unión de varios de
estos. Los sistemas de conducto
14 Nº19. Marzo de 2017
“Una forma de ayudar a proporcionar una instalación silenciosa es proporcionar una
longitud de conductos alineados en el lado de salida de las unidades terminales cuando la
disposición del sistema lo permita”
15. La compuerta del aire reutilizado
está dimensionada para la misma
caída de presión que otras com-
puertas.
La caída de presión del sistema
total se reduce en un 20%.
Los efectos del viento se minimi-
zan.
Ausencia de calentamiento gene-
rado por el ventilador de reutili-
zación del aire.
Las limitaciones de potencia de
los ventiladores en el Standard
90.1 favorecen el uso de los siste-
mas de renovación frente a los de
reutilización.
AHORRO DE ENERGÍA
Los sistemas de VOLUMEN DE
AIRE VARIABLE tiene un gran
potencial porque proporcionan
un: CONTROL FLEXIBLE DE
LA REFRIGERACIÓN con un
consumo de energía anual menor
que otros sistemas.
Las características de diseño que
hacen esto posible son:
Reducción del volumen en el sis-
tema de aire= suma de reduccio-
nes de volumen de las zonas. Es-
to permite ahorros directos sin
ventilación usando unidades de
frecuencia variable (VFD).
Cuando el diseño del sistema de
distribución incluye todos los
lugares de “variación entre zo-
nas”, por ejemplo, los lugares que
se exponen al exterior, el sistema
puede ser seleccionado para ma-
nejar el flujo de carga de ese blo-
que solamente en lugar de para
todos estos “picos” (algo que
sucede en los sistemas de volu-
men constante).
renovación.
Este sistema funciona exacta-
mente igual que el anterior, ex-
cepto que en el paso 7, parte del
aire es expulsada, a través de una
compuerta de expulsión, impul-
sada por un ventilador de renova-
ción. Esta compuerta, se cierra
cuando el sistema está inutiliza-
do.
Otra parte del aire, vuelve al paso
dos dónde un sensor de flujo
comprueba que su presión sea
igual que la de el aire que conti-
nua entrando, y genera una mez-
cla de aire exterior y aire reutiliza-
do que vuelve a formar parte del
ciclo.
Como conclusión, podemos decir
que el sistema con el ventilador
de renovación tiene un mejor
funcionamiento, ya que aporta
distintas ventajas:
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- M a n u a l A S H R A E -
Fundamentos
- ESPOL—FIMO
- www.ehowenespanol.com
- es.seitersrl.com/soluciones-
servicios:sistemas-hvac-heating
-ventilation-air-conditioning
5. Sistemas de Volumen de Aire Variable con un ciclo economizador.
Ref. ESPOL-FIMO
15Nº19. Marzo de 2017
16. mastabas se transformaron en pirámides escalonadas,
constituidas con varias gradas, a modo de escaleras
que se elevaban hacia el cielo.
La primera y más famosa de las pirámides escalonadas
es la situada en Saqqara, que se edificó para el faraón
Zóser, entre 2630 y 2611 a.C. Al arquitecto de Zóser,
Imhotep, se le ocurrió la revolucionaria idea de colocar
seis mastabas de piedra de tamaño decreciente, como
una escalera con el fin de simbolizar la ascensión del
difunto faraón del "mundo terrenal" "hacia el "cielo".
Las pirámides de Egipto son, de todos los vestigios
legados por los egipcios de la antigüedad, los monu-
mentos más portentosos y emblemáticos de esta civili-
zación, y en particular, las tres grandes pirámides de
Guiza. Cada pirámide alberga las tumbas de los farao-
nes Keops, Kefrén y Micerino, cuya construcción se
remonta, para la gran mayoría de estudiosos, al periodo
denominado Imperio Antiguo de Egipto. La Gran Pi-
rámide de Guiza, construida por Keops, es la única de
las Siete Maravillas del Mundo Antiguo que aún perdu-
ra.
PRIMERAS PIRÁMIDES MONUMENTALES
Durante la prehistoria, las tumbas consistían en túmu-
los de piedra o arena que no podían proteger el cuerpo
de los animales o el viento del desierto. En el Periodo
Arcaico, se comenzó a enterrar a las personas de ele-
vada posición social dentro de tumbas más sólidas y
perdurables llamadas mastabas. Éstas, eran construc-
ciones de estructura rectangular con techo plano y la-
dos inclinados hacia dentro, construidos con bloques
de adobe o con piedras.
A principios de la Dinastía III, en el 2700 a. C., las
LAS PIRÁMIDES DE EGIPTO
VICENTE ALEJANDRO MARTÍN PASTOR. INGENIERO CIVIL.
Imagen 1. Mastaba en Saqqara.
Fuente: www.wikipedia.org.
16 Nº19. Marzo de 2017
17. la estabilidad de la pirámide (pendiente original dema-
siado fuerte), por su método de construcción
(transporte de bloques a gran altura), o por las dificul-
tades de suministro (situación geopolítica), entre otras.
PIRÁMIDES CLÁSICAS
Las pirámides clásicas, o de caras lisas, forman parte de
la fase última de la evolución de las mismas y se cons-
truyeron en la Dinastía IV (2500 a. C.). Las pirámides
clásicas más célebres son las pirámides
de Keops, Kefren, y de Micerino, erigidas en la meseta
de Guiza, cerca de El Cairo.
Pirámide de Keops:
El faraón Keops, alrededor del 2550 a.C., mandó le-
vantar la mayor pirámide de todas, la Gran Pirámide de
Guiza, con una altura de 147 m. Los lados se orientan
al norte, sur , este y oeste. La base mide 230,38 m de
largo, y la diferencia entre el lado mayor y el menor
son sólo de 20 cm. La pirámide de Keops cuenta con
2.300.000 bloques de piedra caliza de entre 2 y 15 tone-
ladas cada uno. La pirámide de Keops entraña un gran
misterio, si tomamos dos veces la longitud de la base, y
la dividimos por su altura, obtenemos el número Pi.
Keops cambió dos veces el interior de su pirámide.
Algunos pasadizos llevan a tres cámaras, en principio
Su altura es de 60 m y fue la primera tumba real de
piedra.
La siguiente etapa en la evolución de las pirámides, fue
la construcción de la llamada pirámide acodada, man-
dada construir por el rey Seneferu, en la región
de Dahshur. Esta pirámide, se considera una etapa in-
termedia entre la pirámide escalonada y la pirámide
clásica, o de caras lisas. En la pirámide acodada, las
caras están conformadas con dos pendientes, de incli-
nación decreciente en dirección a la cumbre. La ausen-
cia de uniformidad de esta pendiente podría ser un
efecto geométrico voluntario, o, como sostienen algu-
nos expertos, debido a dificultades arquitectónicas, por
Imagen 2. Pirámide acodada en Dahshur.
Fuente: www.wikipedia.org.
Imagen 3. Pirámides de Keops, Kefrén y Micerino, en Guiza.
Fuente: www.wikipedia.org.
17Nº19. Marzo de 2017
“La pirámide de Keops entraña un gran misterio, si tomamos dos veces la longitud de su
base y la dividimos por su altura, obtenemos el número Pi ”-
18. ques del núcleo no van dispuestos en perfecta horizon-
talidad y las uniones entre ellos son demasiado anchas.
Su interior es más simple que el de la pirámide de
Keops y posee dos entradas situadas en la cara norte,
una a 12 m de altura, y otra justo en la base, con un
largo pasaje interior. Esta segunda entrada, ha sido des-
cubierta en tiempos relativamente recientes y está situa-
da a unos 30 m de la pirámide.
La cámara del sarcófago está tallada en la roca. El te-
cho está conformado con losas de granito colocadas
oblicuamente, a dos aguas y el revestimiento de los
muros es obra de cantería. En el interior de la cámara
funeraria se halla el sarcófago de granito negro, prácti-
camente al nivel del suelo, pero vacío desde hace mu-
cho tiempo.
El templo funerario es de planta rectangular y mide
más de cien metros de largo. Está dividido en cinco
zonas: el salón de entrada, el patio descubierto, los cin-
co nichos para estatuas, el santuario, y los almacenes.
Los tres primeros elementos conforman la zona públi-
ca; la privada, sólo era accesible a los sacerdotes.
Pirámide de Micerino:
La pirámide de Micerino, es la menor de las tres céle-
bres pirámides de la necrópolis de la meseta de Guiza.
A Menkaura, faraón de la dinastía IV, se le atribuye
mandar construir esta pirámide. Conocida en su época
como la "Pirámide Divina", era parte del complejo fu-
nerario junto con las tres pirámides de las reinas, un
templo funerario, el templo del valle y una calzada pro-
cesional que vinculaba ambos templos.
En la antigüedad, esta pirámide estaba revestida con
dieciséis hiladas de granito rosado procedente de las
canteras de Asuán y el resto del recubrimiento estaba
conformado por bloques de piedra caliza de Tura. En
la actualidad, la pirámide se halla desprovista de casi
todo su recubrimiento, pudiéndose observar las regula-
res hiladas que conforman su núcleo. Cerca de la base,
se encuentran algunas hiladas del recubrimiento origi-
nal de granito. La pirámide presenta, hacia el centro de
la cara norte, una gran brecha realizada por Al-Aziz
trazadas para el sarcófago del faraón. De las dos cáma-
ras superiores salen conductos de ventilación a la su-
perficie.
Actualmente, la pirámide tiene una altura de 139 m.
Pirámide de Kefrén:
En épocas antiguas, pensaban que era la pirámide más
alta, debido a que parecía ser más alta que la pirámide
de Keops, pero este efecto es debido a que se encuen-
tra situada en un nivel más alto de la meseta, y presenta
un ángulo más inclinado en sus caras, el ángulo sagrado
egipcio, utilizado en algunas pirámides posteriores.
Originariamente, la pirámide de Kefrén era 4 metros
más baja que la de Keops (143 m frente a los 147 m de
la pirámide de Keops) Actualmente, la pirámide de Ke-
frén es más alta que la pirámide de Keops debido a que
la cúspide de esta última, se ha erosionado perdiendo
metros de altura. La parte superior aun conserva el re-
cubrimiento original de piedra caliza que cubría toda la
pirámide.
A diferencia de la pirámide de Keops, la de Kefrén,
presenta un aspecto menos trabajado y de menor cali-
dad. En las esquinas, se puede observar que el material
es muy irregular. En el centro de la pirámide, los blo-
Imagen 4. Pirámide de Kefrén.
Fuente: www.flickr.com.
18 Nº19. Marzo de 2017
“La Gran Pirámide de Guiza, es la única de las Siete Maravillas del Mundo Antiguo que aún
perdura ”-
19. tinuación sobre trineos y se arrastraban hasta su empla-
zamiento definitivo.
Uthman, hijo de Saladino, posiblemente con el propó-
sito de usar la tumba como cantera de piedras ya traba-
jadas.
CONSTRUCCIÓN DE LAS PIRÁMIDES
Las pirámides muestran, para su época, el gran conoci-
miento de los técnicos egipcios y la gran capacidad or-
ganizativa necesaria para construir con medios muy
simples.
No se sabe con certeza cómo se construyeron las pirá-
mides, pues no han perdurado documentos de su épo-
ca que lo describan. Se utilizaron diversos materiales
como la piedra escuadrada, la piedra sin tallar y el ado-
be y variadas técnicas en la construcción de sus núcleos
como el apilamiento de bloques y los muros resistentes
conformando espacios rellenos de cascotes.
Hay muchas hipótesis sobre la construcción de las mis-
mas, pero la que más se ha barajado, es la siguiente:
primeramente se procedía a aplanar el terreno rocoso,
y excavar canales para inundarlos de agua y así poder
marcar líneas de nivel con las que se preparaba una
superficie horizontal. Después, se rellenaban los sur-
cos. A continuación, se excavaba la cámara subterránea
y se comenzaba la edificación. La mayoría de los blo-
ques de piedra eran cortados en canteras próximas al
lugar de construcción. Los bloques se colocaban a con-
Imagen 5. Pirámide de Micerino.
Fuente: www.wikipedia.org.
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
- Pirámides de Egipto.
ht t ps://e s.w ikipe dia.org/w iki/P ir%C3%
A1mides_de_Egipto
- Grandes misterios: La construcción de las pirámides
de Egipto.
http://culturizando.com/grandes-misterios-la-
construccion-de/
19Nº19. Marzo de 2017
20. económico que rondaba los 100€
y además otra dificultad añadida
era que no en todos los países en
desarrollo disponían de estos mi-
crocontroladores, hay que recor-
dar que el comercio online tan
masificado de hoy en día no esta-
ba hace 10 años .
Teniendo esto en cuenta y viendo
la necesidad del usuario, Hernan-
do Barragán y Massimo Banzi
trabajaron en el desarrollo de una
plataforma que permitiera ser
completa y al mismo tiempo efi-
caz para hacer frente a sus com-
petidores, pero sin dejar a un la-
do que pudiera obtener una placa
ligera, económica y lo más im-
portante que fuera fácil de com-
partir por medio de internet, te-
niendo en cuenta esto y tras más
de 10 años, estas placas micro-
controladoras pueden ser adquiri-
das fácilmente a través de cual-
quier lugar del mundo y donde su
precio oscila sobre 30 euros, de-
pendiendo del proveedor y distri-
buidor.
Actualidad:
En la actualidad, existen muchos
profesores de colegios e institu-
tos que están introduciendo la
robótica y con ello a los micro-
controladores en las aulas, donde
poco a poco incentivan el estímu-
lo de las enseñanzas de ciencia de
computación, donde fluye la
creatividad y dinamismo a base
de la creación de proyectos elec-
trónicos y de control, además de
fomentar el trabajo en equipo.
En los diferentes estudios publi-
cados en cuanto a la robótica
educacional se extraen las princi-
pales razones por las que imple-
mentar el mundo de la robótica a
la escuela, estas razones son:
Diversión: Actualmente
existen una gran diversidad
de competiciones referentes
a estos tipos de plataforma
siendo robocampeones o
incluso de la marca conocida
como Lego Mindstorms.
Facilidad de aprender pro-
gramación: debido a la con-
tinua exposición del alumno
a la programación permitien-
do así un aprendizaje senci-
llo , continuo y cotidiano.
Introducción:
En este artículo vamos a introdu-
cirnos en un mundo robótico
donde cada vez es más habitual
ver en las escuelas la integración
de pequeños robots, donde anti-
guamente solo había libros.
Historia: Los primeros micro-
controladores datan del año 1971
donde la empresa Intel lanzo el
Intel 4004, donde por medio de
circuitos adicionales implementa-
ba un sistema de trabajo concre-
to. Ya pasados un años más o
menos por 1993 se empieza a
implementar la memoria
EPROM reprogramable, donde
por medio de esta memoria per-
mitía una rápida creación de pro-
totipos electrónicos y la progra-
mación del sistema.
Por lo que hasta hace relativa-
mente poco, un estudiante uni-
versitario de sistemas o electróni-
ca, si necesitaba un microcontro-
lador para algunos proyectos,
debería realizar un desembolso
ARDUINO.
IMPLEMENTACIÓN DE LA
ROBÓTICA EN LAS AULAS
GERSON GÓMEZ PÉREZ.GRADO INGENIERÍA MECÁNICA.
20 Nº19. Marzo de 2017
Nº 1. Grupo de niños trabajando en un proyec-
to con robots.
http://www.xn--roboticaparanios-kub.com/
21. fianza para resolver cada vez
proyectos más complejos.
Aprendizaje a base de
errores: Aprendiendo a con-
ciliar con la frustración del
fracaso, para poder imple-
mentar soluciones a esos
errores, siendo el error la
base del proceso de aprendi-
zaje, ya que una vez recono-
cido el error, puedan extraer
la solución más adecuada.
Emprendimiento: A través
de probar tus límites y de
comprobar donde estuvie-
ron tus errores se fomenta la
idea de afrontar tus miedos a
la hora de nuevos proyectos,
permitiendo el desarrollo de
aptitudes y habilidades para
innovar, crear y pensar de
una forma autodidacta.
Seguridad y autoestima:
aumento de las mismas con-
forme vamos superando
retos.
Funcionamiento:
El funcionamiento de estos mi-
crocontroladores es muy pareci-
do en todos los tipos que nos
podemos encontrar en el merca-
do, donde por medio de un soft-
ware nos permite la interacción,
recogida de datos, interpretación
de los mismos y la actuación en
actuadores. El microcontrolador
por excelencia para un alumno es
de la marca Arduino, al que le
guste o le interese el control o la
robótica habrá oído hablar de él,
es mundialmente conocido gra-
cias a que cuenta con un sistema
Open-Source (código abierto)
donde por medio de un software
y un hardware, es fácil de trabajar
con él ya que podemos realizar
una infinidad de proyectos.
No es necesario un nivel de pro-
gramación o conocimientos ele-
vados en electrónica, siendo per-
fecto para trabajar en clases tec-
nológicas y esto es debido a su
código abierto, ya que cuando se
realizó la creación de Arduino
implementaron una plataforma
online donde cualquier persona
pudiera volcar su código en la
plataforma y así servir de ayuda al
resto de la comunidad, realizando
así una retroalimentación de co-
nocimientos, esta es la gran dife-
renciación con el resto de micro-
controladores que hay en el mer-
cado, ya que aparte de estar com-
puesto por una plataforma de
software y hardware libre, donde
por medio de un tutorial podrías
realizar la automatización de las
luces de navidad por ejemplo,
también tiene detrás de esto una
plataforma online extensa donde
aprender autónomamente.
En cuanto al software, el micro-
controlador utiliza su propio
IDE de continuo desarrollo y
facilidad de utilización con cual-
quier procesador (Windows, Li-
nux o Mac).
La programación del microcon-
trolador se realiza con lenguaje
propio, que está basado en Pro-
cessing y esté en Java. El entorno
de desarrollo de la plataforma es
gratuito, un lujo para gente que
recientemente comienza en el
mundo apasionante mundo de la
robótica y el control, donde a
veces el nivel económico juega
un papel importante en cuanto a
aprendizaje .
Desmitificar la complejidad
de la robótica en cuanto a
compresión y a la idea que
en un futuro perderemos el
trabajo debido a los robots.
Disciplina y rigor: ya que por
medio de la programación y
la implicación del trabajo en
equipo, los alumnos adquie-
ren la importancia de ser
ordenados y comprometidos
con lo que se está desarro-
llando en ese momento.
Resultado; debido a la po-
tencia de la robótica, el
transcurso del proceso de
creación, el cual va desde
una idea inicial pasando por
todos los puntos u procesos
de fabricación del proyecto
hasta llegar a un resultado
final visible y palpable en
muchos de los casos, dando
razones de peso a los alum-
nos para ser motivados e
implicados en el desarrollo
del proyecto.
Habilidades:
Las habilidades transversales
desarrolladas por el alumno pue-
den ser:
Trabajo en equipo: Hoy en
día donde todo tiende a fo-
mentar el trabajo en equipo,
con esta habilidad transver-
sal, que facilita al alumno
saber que un buen trabajo
en equipo permite una mejo-
ra de ideas, y con ello mejo-
res soluciones que si se tra-
bajara en solitario,
Liderazgo: Una vez se
aportan ideas validas, fo-
mentas en el alumnado el
liderazgo, donde cogen con-
21Nº19. Marzo de 2017
22. yectos.
Arduino haciendo interfaz
entre un ordenador u otra
placa, donde ejecuta una
tarea concreta para traducir
la función de un sensor a un
ordenador o viceversa, en
este caso un proyecto intere-
sante para el alumnado seria
la interacción entre la puerta
de clase, donde por medio
de sensores y una placa ar-
duino, recogiera los datos
del paso de personas y a tra-
vés de la interfaz con un
ordenador, se pudiera mos-
trar por la pantalla del moni-
tor el número total de alum-
nos que han asistido a clase.
Esta placa de controladores per-
mite la lectura en lenguajes de
programación hoy por hoy pun-
teros como pueden ser; C, C++,
Java, Mat lab, Python, Mathemat-
ica, Flash, etc...
Hardware:
En el artículo hacemos un punto
a parte con el hardware porque
existe una infinidad de produc-
tos, ya que como es de código
abierto, mediante el microcontro-
lador donde los ponemos, esta
plataforma que fue introducida
en 2005, a un bajo coste ha ido
evolucionado mucho desde su
iniciación, por lo que en la actua-
lidad podemos encontrar todo
tipo de microcontroladores de la
marca Arduino como un sinfín
de placas auxiliares o shield para
dotar a nuestro arduino de múlti-
ples funcionalidades las cuales
nombraremos en el apartado de
placas auxiliares o Shields.
En cuanto a la variedad de mi-
crocontroladores tenemos:
Arduino Uno: plataforma
más extendida de la marca y
la primera que vio la luz en
2005, por eso todas las pla-
cas restantes están muy rela-
cionadas con esta, ya que es
la base de ellas, esta placa sin
hondar en muchos detalles
técnicos presenta microcon-
trolador Atmel ATmega 320
de 8 bits a 16 MHz y tiene
catorce pines digitales de
salida, de los cuales son seis
de la forma PWM, además
tiene 6 pines analógicos de
entrada.
Por otra parte por medio de la
plataforma online anteriormente
comentada, es fácil la retroali-
mentación de código, donde po-
dríamos copiar y pegar un código
en nuestro programa y realizar la
compilación del mismo, una vez
hecho esto, ya tendrás tu primer
programa que realiza la función
concreta que tu hayas selecciona-
do.
Pero esto no queda aquí, porque
lo verdaderamente importante y
por el motivo donde está inte-
grándose en las escuelas es por la
interacción del software de ar-
duino con el hardware, donde
este hardware no es excesivamen-
te caro en lotes elevados y donde
gracias al entorno gratuito y al
código abierto, hace fácil al pro-
fesorado la inclusión de nuevas
formas de estudio de las diferen-
tes ramas que engloba la robóti-
ca. El funcionamiento de Ar-
duino se puede clasificar en dos
grupos:
Arduino utilizado como mi-
crocontrolador donde una
vez implementando el pro-
grama este es el encargado
de controlar y alimentar los
dispositivos y realizar la to-
ma de decisiones sobre los
sensores y actuadores. En
este grupo el alumnado pue-
de recrear una competición
de coches guías, un puente
elevador y un sinfín de pro-
22 Nº19. Marzo de 2017
“Arduino es compatible con Windows , Linux y Mac OS”
Nº 2. Arduino Uno. www.Arduino.org.
23. Arduino BT: placa Arduino
con un módulo bluetooth
integrado, permitiendo una
comunicación inalámbrica
sin necesitad de ninguna
placa auxiliar o shield
Toda esta variedad de microcon-
troladores son los más comunes
a la hora de un proyecto inicial de
control, donde por medio de uno
de estos microcontroladores nos
permite obtener y tomar decisio-
nes de los distintos sensores y
actuadores.
¿Que son los PWM?
Los PWM (Pulse-Width Modula-
tion) o ancho de pulso, presenta
el ancho en función del tiempo
del pulso, donde a partir de este
parámetro podemos controlar
circuitos electrónicos, ya que va-
riando este parámetro podemos
determinar la tensión entregada a
dicho circuito, como se muestra
en la imagen a medida que varias
el ancho del pulso, mandas una
señal u otra al actuador, actuando
de una forma u otra.
En función de que proyecto se va
a realizar en cada momento, la
enorme comunidad de Arduino
ha creado unas placas auxiliares o
Shields donde estas placas te dan
una elevada variedad de solucio-
nes.
¿Qué son Shields?
Los shield son placas parecidas
en muchos casos a las placas de
un microcontrolador donde por
medio de un circuito integrado
tenemos un placa integrada sin
necesidad de tener los compo-
nentes electrónicos uno a uno y
realizar sus posteriores cálculos,
por lo que como al comienzo del
artículo, este tipo de microcon-
troladores con los Shields, son
una buena herramienta para gen-
te que está recién empezando, ya
que no es necesario un nivel ele-
vado de conocimientos electróni-
cos e informáticos en cuanto a
programación, ya poder llevar a
adelante los proyectos.
La función de los Shields va des-
de GPS, relojes a tiempo real,
conexiones Wifi etc...
A continuación se enumeran las
placas auxiliares más usadas:
TFT Shield; placa auxiliar
con una pantalla resistiva.
Ethernet Shield; a través
de esta placa auxiliar ar-
duino se permite la cone-
xión a internet de la placa
Arduino.
RAMPS Shield; esta shield
es muy conocida por que
es la utilizada en las impre-
soras RepRap ya que con-
trolad 5 motores paso a
paso.
Arduino Esplora: este mi-
crocontrolador se diferencia
del resto por su forma y por
incluir una serie de sensores
integrados (acelerómetro,
temperatura, luz), además de
actuadores como pueden ser
botonera, joystick de direc-
ción, e incluso una pantalla
TFT LCD.
Arduino Nano: este tipo de
placa es la más pequeña de
todas en cuanto a tamaño,
pensada para proyectos don-
de la capacidad de espacio
sea reducida, a nivel eléctri-
co se comporta como el Ar-
duino Uno con el mismo
número de pines tanto ana-
lógicos como digitales.
Arduino Mega: esta placa
es superior a las anteriores
mencionadas donde se pue-
de comprobar en la cantidad
de pines, teniendo un total
de 54 pines digitales de los
cuales 15 son PWM y 16
pines analógicos de entrada.
23Nº19. Marzo de 2017
Nº 3 Modulación de una señal PWM.
http://rduinostar.com/documentacion/general/salidas-digitales-pwm-arduino/
24. con una unidad meteorológi-
ca.
USB Shield: permite la co-
nexión de dispositivos USB,
gracias a esta placa auxiliar.
Weather Shield: por medio
de esta placa auxiliar, nos
permite la realización de me-
diciones meteorológicas.
En anteriores puntos se pone de
manifiesto la gran aplicación que
se puede dar a nuestro Arduino,
debido a que existe una gran va-
riedad de complementos auxilia-
res para un fin concreto, además,
no olvidemos que todo proyecto
tendrá elementos periféricos co-
munes en electrónica como pue-
den ir desde un diodo LED para
el encendido y apagado del mis-
mo, un motor de corriente conti-
nua para la transmisión de ener-
gía a una rueda, pasando por una
matriz led para realizar cualquier
iluminación o cualquier otro dis-
positivo electrónico que sea com-
patible con el rango de funciona-
miento del microcontrolador,
donde a través de estos ejemplo
de periféricos pueden observarse
las diferentes posibilidades que
presentan estos microcontrolado-
res para la realización de proyec-
tos desde niveles básicos hasta un
nivel más avanzado.
Alternativas: Las alternativas a
Arduino que podemos encontrar
en el mercado son infinitas, aun-
que en función de integración en
los centros educativos tenemos
dos opciones más. En este apar-
tado profundizaremos en ellos,
los cuales son: el microcontrola-
dor Raspberry Pi y el pack de
LEGO. A continuación se expo-
nen las principales características
de cada una de ellas a modo de
resumen.
1. Raspberry Pi: este procesa-
dor capaz de trabajar con
Linux y Windows, permite
un sinfín de proyectos algo
mas elevados siendo ya pro-
yectos de un determinado
calibre como podría ser un
escáner para impresión 3D,
que hoy en día está despun-
tando por su facilidad de
funcionamiento y reducido
coste. Este microcontrola-
dor tiene un precio sobre 40
€, dotando al usuario una
herramienta potente para
realizar proyectos útiles para
proyectos de ingeniería.
Motor Shield: esta placa
auxiliar por medio de un
microcontrolador, permite el
control de múltiples motores
cc o motor pasó a paso, un
uso para un proyecto podría
ser la diferenciación de velo-
cidades de dos motores en
un coche, por lo que crea-
ciones una dirección diferen-
cial.
GSM Shield: placa auxiliar
utilizada para interactuar con
el microcontrolador, permi-
tiendo recibir, enviar llama-
das e incluso mandar mensa-
jes de texto SMS, esto es
básicamente lo que hacía un
móvil hace 15 años, y por
medio de un microcontrola-
dor y esta placa auxiliar po-
dríamos tener un proyecto
que hiciera esta función.
Wifi Shield: en esta placa
auxiliar, la función que reali-
zará es la de permitir la co-
nexión a una red inalámbri-
ca, donde un proyecto po-
dría ser una conexión directa
Nº 4 . Conjunto de placas auxiliares para
Arduino. http://www.electronics-lab.com/wp-
content/uploads/2016/01/List-Arduino-
Shields-Thumbnail-1024x667.jpg
24 Nº19. Marzo de 2017
Nº 5. Raspberry Pi.
https://www.raspberrypi.org/
25. Proyectos interesantes para
crear en las aulas:
Creación de cualquier brazo
robótico, mano robótica u
algo similar para la ayuda e
interactuación con el en-
torno, que le rodea.
Proyecto de parking de
vehículos donde recibe da-
tos procedentes del tránsito
de vehículos y personas y
por medio de la interfaz lo
envía a un ordenador encar-
gado de la toma de decisio-
nes.
Creación de una unidad me-
teorológica en un entorno
rural, para la toma de datos
meteorológicos.
Reloj por medio de 4 dígitos
a través de leds.
Creación de una alarma anti-
rrobo para cualquier elemen-
to que requiera de una segu-
ridad.
Iluminación por medio de
leds para la creación de un
letrero de comercio
Creación de un robot omni-
direccional con tracción di-
ferencial, donde gracias a la
complejidad de sus ruedas
omnidireccionales, permiten
un elevado rango de movi-
miento, siendo una de sus
utilidades un posible uso en
robots guía de personas o
como robot explorador en
terreno plano.
2. Lego Mindstorms: esta
plataforma es la gran com-
petidora con Arduino debi-
do a la elevada experiencia
en juguetes y entendimiento
del niño que tiene la compa-
ñía Lego, donde por medio
de Lego Mindstorms , la
cual ofrece un set integro de
construcción de robots pro-
gramables, permitiendo
construir, programar y con-
trolar el propio robot. Este
set incluye herramientas po-
sibles para crear una varie-
dad de 5 robots, además de
un software gratuito y pu-
diendo usar con cualquier
sistema operativo. Debido a
que está pensado para niños,
hay elementos periféricos
que Lego no ha incorporado
en su catálogo, por lo que
habría algunos proyectos
que no podríamos realizar.
Como anteriormente dije
existen diferentes distribui-
dores donde es difícil su im-
plementación en las aulas y
claro ejemplo es este pro-
ducto ya que su precio oscila
sobre 400€ un precio prohi-
bitivo para la educación pú-
blica.
Nº 7. Robot omnidireccional con un microcon-
trolador Arduino.
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
www.arduino.cc
www.raspberrypi.org/
LOZANO EQUISOAIN, Daniel. Arduino práctico. Madrid; Anaya Multimedia DL, 2016.
25Nº19. Marzo de 2017
“Es posible crear un robot omnidireccional a través de la plataforma Arduino”
Nº 6. Diferentes proyectos de Lego Minds-
torms. http://www.iberobotics.com/shop/
images/Lego_EV3_bonus.jpg
26. gro). Con esto podemos conse-
guir pasar documentos electróni-
cos a documentos físicos.
Veamos pues, qué es una Impre-
sora 3D y qué maravillas nos
ofrece.
Una impresora 3D lo que real-
mente hace es producir un diseño
3D creado con el ordenador en
un modelo 3D físico. Es decir, si
hemos diseñado en nuestro orde-
nador por ejemplo una simple
taza de café (por medio de cual-
quier programa CAD – Diseño
Asistido por Computador) po-
dremos imprimirla en la realidad
por medio de la impresora 3D y
obtener un producto físico que
sería la propia taza de café.
Por lo general, los materiales que
se utilizan para fabricar los obje-
tos pueden ser metales, nylon, y
como unos 100 tipos de materia-
les diferentes.
Una impresora 3D es algo mági-
co, es como si pudiéramos por
fin crear objetos de “la nada”.
Objetos tan sencillos como una
taza de café a objetos mucho más
complicados e increíbles como
partes de un avión o incluso ór-
ganos humanos utilizando las
propias células de una persona.
¿CÓMO FUNCIONAN LAS
IMPRESORAS 3D?
Las impresoras 3D utilizan múlti-
ples tecnologías de fabricación e
intentaremos explicar de forma
sencilla cómo funcionan.
Las impresoras 3D lo que hacen
es crear un objeto con sus 3 di-
mensiones y esto lo consigue
construyendo capas sucesivamen-
te hasta conseguir el objeto
deseado. Echa un vistazo a la
siguiente imagen para entenderlo
mejor:
En la imagen anterior vemos 3
Las impresoras en 3 Dimensio-
nes son la auténtica revolución
tecnológica.
Si leyendo lo que vas a leer te
preguntas si tú mismo podrías
tener una de estas impresoras en
3 Dimensiones en tu casa ya te
adelantamos que puedes estar
tranquilo, ¡PODRÁS!. Ya se esta
trabajando para fabricar impreso-
ras 3D a precios asequibles para
cualquier bolsillo.
¿QUÉ SON LAS IMPRESO-
RAS 3D?
El término impresora como su
nombre indica hace referencia a
ese objeto que siempre hemos
tenido en casa o en la oficina de
nuestro trabajo y que, conectado
a nuestros ordenadores, es capaz
de producir documentos almace-
nados en nuestros ordenadores,
fundamentalmente documentos
de texto y/o documentos gráfi-
cos (en color o en blanco y ne-
LA IMPRESIÓN 3D, TIPOS Y EVOLUCIÓN
LAURA GARCÍA GARCÍA. INGENIERA INDUSTRIAL.
26 Nº19. Marzo de 2017
27. SolidWorks para poder crear ob-
jetos 3D. En internet hay multi-
tud de programas sencillos y he-
rramientas fáciles que te permiti-
rán hacerlo sin un curso intensi-
vo de Diseño Asistido por
Computador y un ejemplo de ello
es la herramienta de Google lla-
mada Google SketchUp que ofre-
ce una versión gratuita y está
siendo muy popular por ser muy
fácil de usar. Luego existen otras
herramientas como el programa
gratuito de Blender que tiene ca-
racterísticas ya más avanzadas.
Tipos de impresoras
Actualmente en el mercado exis-
ten dos tipos de impresoras 3D
que son las siguientes:
- Impresoras 3D de Adición:
en las que se va añadiendo el ma-
terial a imprimir por capas
(también se llaman “de inyección
de polímeros”)
- Impresoras 3D de Compac-
tación: en éstas, una masa de
polvo se compacta por estratos
(capas) y dentro de este método
se clasifican en 2 tipos: las que
utilizan Tinta o las que utilizan
Láser. Las primeras utilizan una
tinta que aglomera el polvo para
que sea compacto y esa tinta pue-
de ser de diferentes colores para
la impresión en diferentes colo-
res. Las segundas utilizan un láser
que le da energía al polvo hacien-
do que este polvo se polimerice y
luego se sumerge en un líquido
que hace que se solidifique.
En resumen, la mayoría de las
impresoras 3D caseras y las más
comerciales lo que hacen es
“derretir” plástico para imprimir
el objeto capa a capa hasta conse-
guir el objeto completo.
En cuanto a los precios podemos
decir que las más baratas pueden
rondar los 800 euros, las hay por
menos, pero también hay que
tener en cuenta que estas impre-
soras 3D baratas nos servirán
únicamente como un “juego de
niños” para producir objetos con
poca calidad de acabado. Sin em-
bargo, a partir de 800 euros ya
podemos encontrarnos impreso-
ras 3D muy decentes con gran
calidad de acabado . Hemos en-
contrado una impresora 3D con
muy buena relación cali-
dad/precio y muy bien valorada
figuras. La primera es la que di-
bujamos nosotros mismos en un
papel, por ejemplo, del objeto
que queremos imprimir en sus 3
dimensiones, después, con un
programa de CAD diseñamos ese
objeto en nuestro ordenador que
sería la segunda figura, y por últi-
mo separamos ese objeto en ca-
pas para ir imprimiendo capa por
capa en la impresora de 3 dimen-
siones, que es lo que vemos en la
tercera figura. Es decir, de un
boceto en papel podemos conse-
guir un objeto en la realidad con
el material adecuado.
Si aún no te ha quedado claro
cómo funcionan las impresoras
3D te dejamos aquí un sencillo
video donde se explica fácilmente
cómo se imprime en 3D la taza
de café que comentábamos al
principio.
Pero quizás te estés preguntando
si necesitas ser un experto en
programas CAD para poder im-
primir en 3D. La respuesta es
NO. No necesitas ser un experto
en AutoCad por ejemplo o en
Nº 2 Impresora 3D de gran tamaño
Ref: http://impresoras3d-otras.blogspot.com.es/
p/impresoras-3d-dinosaurios-las-mayores.html
Nº 1. Torre Eiffel en 3D
Ref: http://www.grafiquesapr.com/impresoras-3d/
27Nº19. Marzo de 2017
28. presoras de grandes dimensiones
que pueden incluso imprimir un
edificio por piezas con sus mue-
bles incluidos.
La propia NASA enviará una de
estas impresoras 3D a la Estación
Espacial Internacional para que
los astronautas puedan fabricar
piezas que consideren necesarias
en el espacio.
Incluso se pueden fabricar casas
mediante impresoras 3D. En chi-
na ya se ha fabricado una villa
entera que ha costado unos 500€
por metro cuadrado y en tan solo
unas decenas de días. La villa se
fabricó por módulos en fabrica y
después se colocó en el sitio don-
de quería el dueño. Aquí tienes su
foto.
¿QUÉ FUTURO TIENEN
LAS IMPRESORAS 3D?
Aunque el concepto de impreso-
ra 3D ya tiene su origen en los
años 80 actualmente está cogien-
do cada vez más y más fuerza y
pronto podría ya utilizarse en
multitud de industrias.
El futuro de las impresoras 3D es
prometedor y a partir del año
2014 empezaremos a estar más
familiarizados con ellas y también
es posible que podamos hacernos
con una a un precio razonable.
¿Hemos llegado ya hasta este
punto? Si, esa es la realidad, los
humanos ya podemos hacer estas
cosas que hasta ahora nos pare-
cían de ciencia ficción! Podemos
decir ya que estamos siendo testi-
gos de la 3º Revolución Industrial
de nuestra historia por ésta y mu-
chas otras tecnologías.
Controversia en torno a la im-
presión 3D
La democratización de esta tec-
nología otorgará al consumidor
una libertad y capacidad de crea-
ción inigualable, pero también la
tentación de hacer un mal uso de
ella. Lo cual pone en el candelero
dos temas candentes hoy en día y
que se podrían agravar considera-
blemente con esta tecnología:
La falsificación: la nueva tecno-
logía permitirá a cualquier perso-
na realizar una réplica exacta de
cualquier cosa en unos minutos y
sin moverse de casa.
La fabricación incontrolada de
por los usuarios por unos 890€:
Wanhao Duplicator 4X y esta
otra por unos 550€ Impresora
3D Da Vinci.
¿QUÉ OBJETOS PODEMOS
HACER CON UNA IMPRE-
SORA 3D?
Los objetos que pueden impri-
mirse en 3D son múltiples y va-
riados. Objetos caseros, maque-
tas, alimentos, componentes es-
paciales, prótesis, órganos huma-
nos, etc. Digamos que todo lo
que puedas “crear” por ti mismo
podría imprimirse en 3 dimensio-
nes. Nada se resiste a las impre-
soras 3D.
Es lógico pensar que estas impre-
soras están diseñadas para obje-
tos pequeños pero nada más lejos
de la realidad ya que existen im-
Nº 3..Ecografía en 3D
Ref: http://impresoras3dprinter.com/evolucion-de-las-ecografias-de-bebes-con-impresoras-3d/
“ Con la impresión 3D podemos hacer cosas que hasta ahora nos parecía ciencia
ficción ”
28 Nº19. Marzo de 2017
29. ciones serán mayores o no que
los que destruirán al irrumpir en
nuestras vidas.
En realidad no lo sabremos hasta
que llegue el momento.
armas: igualmente cualquiera
podrá imprimir en su casa un
arma perfectamente funcional, si
consigue el diseño en Internet o
dispone de otra a partir de la cual
realizar un duplicado exacto.
Por otra parte, la desaparición de
las grandes fábricas de produc-
ción centralizada y almacenes
podría originar una reducción
importante de puestos de trabajo
en todo el mundo, con las corres-
pondientes consecuencias econó-
micas que eso conllevaría. Este es
también es un tema recurrente
cuando se habla de cualquier
avance tecnológico disruptivo,
como la inteligencia artificial y los
robots o los vehículos autóno-
mos. Hay expertos que predicen
una gran crisis y otros que no. La
pregunta es siempre la misma: si
los nuevos puestos de trabajo y la
riqueza económica generados por
la nueva tecnología y sus aplica-
29Nº19. Marzo de 2017
Nº 4. Funcionamiento impresora 3D
Ref: http://impresorasena3d.blogspot.com.es/
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
http://www.zerintia.com/blog/
las-impresoras-3d-y-su-
evolucion-tecnologica/
http://impresiontresde.com/
blog/tendencias-software-para-
impresion-3d/
http://www.elmundo.es/
economia/2017/02/14/58a2d2
5122601da2398b4698.html
30. zaciones de agua residual en edificios se realiza con
tuberías no metálicas.
Estas tuberías se realizan principalmente en:
Polietileno (PE).
Polipropileno (PP).
Policloruro de vinilo (PVC).
Polietileno (PE)
Es uno de los polímeros sintéticos más conocido y uti-
lizado. Se obtiene mediante la polimerización de eti-
leno. El polietileno se utiliza para la producción de una
gran cantidad de productos, entre los que se encuen-
tran las tuberías y accesorios.
Introducción
El uso de las tuberías no metálicas está aumentando.
Esto es debido a diferentes factores como pueden ser:
Fácil instalación.
Resistencia a la corrosión y resistencia mecánica.
Resistencia al fuego.
Bajos coste de instalación.
El auge de este tipo de materiales también es debido al
sector de la construcción, ya que hoy en día las canali-
SOLDADURA DE TUBERÍAS NO METÁLICAS
30 Nº19. Marzo de 2017
MIGUEL ÁNGEL GARCÍA ROMERA. INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL EN MECÁNICA
Imagen 1. Tuberías de canalización no metálicas.
http://imperserveis.com/wp-content/uploads/zzbrida.jpg
Imagen 2. Tuberías de polietileno.
http://comtucolsas.blogspot.com.es/2011/03/tuberias-en-polietileno-de-
alta.html
31. 1.- Son fiables y duraderas.
2.- Ideal para soldar tubos de diámetro pequeño.
3.- Se mantiene la misma capacidad de transporte de
caudal que la del tubo original.
4.- Es ideal para realizar soldaduras en condiciones
difíciles.
5.- Las máquinas automáticas de electrofusión minimi-
zan los fallos y errores que se puedan producir, además
de que dan una trazabilidad total de la unión.
6.- Es posible unir tubos de diferentes densidades y
espesores de pared.
Polipropileno (PP)
El polipropileno es un termoplástico que es obtenido
por la polimerización del propileno, subproducto ga-
seoso de la refinación del petróleo.
Este tipo de plástico se utiliza para diseñar tuberías que
soportan el transporte de productos químicos abrasi-
vos sin sufrir ningún daño.
Entre las propiedades mecánicas del polipropileno des-
tacan sus valores de rigidez, dureza y resistencia. Resis-
te mayores temperaturas que el PE y el PVC.
- Termofusión
Procedimiento de unión mediante polifusor de pala o
máquinas de carro. En esta técnica de unión se realiza
un calentamiento de las matrices y posteriormente se
realiza la unión del sistema (tubo macho y accesorio
hembra).
Realización de la unión
1.- Conectar el polifusor.
Introducir la temperatura a la cual hay que realizar la
unión y conectarla para que la vaya cogiendo.
2.- Preparación del tubo y/o accesorios.
El polietileno es un producto plástico, incoloro, trans-
lúcido, termoplástico, graso al tacto y blando en peque-
ños espesores. Se descompone a una temperatura alre-
dedor de los 300ºC y menos denso que el agua.
- Electrofusión
Se hace pasar corriente eléctrica a baja tensión (entre 8
y 48 V) por las espiras metálicas de los accesorios elec-
trosoldables, se origina un calentamiento que suelda el
tubo con el accesorio. La gama de diámetros va desde
DN 20 a 800 mm (3/4”–32”).
Realización de la unión
1.- Preparación y raspado.
Se debe limpiar la superficie del tubo utilizando un pa-
pel limpio y seco. Esto se realiza para dejar las superfi-
cies exentas de suciedad. Posteriormente se elimina una
capa uniforme de material, utilizando un raspador me-
cánico, controlando la superficie de penetración.
En el caso de que exista una holgura excesiva entre el
accesorio y el tubo, al realizar la soldadura se puede
producir una fluencia del PE fundido hacia el exterior
del accesorio.
2.- Tiempo de fusión.
El tiempo viene indicado en cada accesorio, expresado
en segundos y es aplicable cuando se trabaja a tempera-
turas entre -5ºC y +45ºC. Es necesario ajustar el tiem-
po de fusión de acuerdo con las tablas suministradas
por el fabricante del accesorio.
3.- Durante el proceso de Electrofusión.
Hay que evitar cualquier tipo de tensión que pueda
originar movimientos en la unión. Esto se consigue
mediante la utilización de alineadores. Si por alguna
causa no se puede utilizar este tipo de herramienta, la
unión se debe asegurar mediante la utilización de cual-
quier otro medio.
Ventajas de la unión por electrofusión
31Nº19. Marzo de 2017
Imagen 3. Electrofusión.
http://www.e-knet.co.kr/e_product/pe-electrofusion-connection.php
Imagen 4. Tuberías de Polipropileno.
http://servicios.corferias.com/stand_virtual/exhibicion.cfm?stand=19271
32. - Fijación química
Para realizar la fijación de tuberías y accesorios de poli-
cloruro de vinilo, tan sólo se utiliza la fijación química
por encolado.
Este tipo de uniones son seguras y estancas, consi-
guiendo siempre un buen resultado de hermeticidad.
Realización de la unión
1.- Preparación. Si se requiere realizar un corte en la
tubería a una longitud determinada, hay que dejar el
extremo perpendicular. Para garantizar una mejor dis-
tribución del adhesivo y facilitar el montaje, es necesa-
rio realizar un bisel, a 15º aproximadamente, en los
extremos del tubo. Posteriormente comprobar que el
extremo ha quedado uniforme y limpio.
2.- Alineación.
Medir y marcar la profundidad de inserción en la tube-
ría, esto se hace para evitar utilizar adhesivo en zonas
no necesarias. A continuación se marca la posición de
montaje correcta.
3.- Fijación.
Limpiar, las zonas que permanecerán en contacto
Si fuera necesario cortar el tubo antes de realizar la
unión, es necesario tener en cuenta que los cortes de-
ben ser limpios e intentar que las caras queden parale-
las. Retirar la viruta resultante y limpiar la superficie del
tubo. Presentar el tubo frente al accesorio y marcar la
profundidad de soldadura con una galga y un rotula-
dor.
4.- Comenzar la soldadura.
Colocar el tubo y el accesorio a soldar en la herramien-
ta ya caliente hasta la profundidad de soldadura ante-
riormente marcada. Se deben respetar los tiempos de
soldadura que vengan prefijados. Un calentamiento
excesivo puede provocar la obstrucción de la tubería.
5.- Fijación.
Una vez terminado el calentamiento, unir rápidamente
el tubo y el accesorio hasta la profundidad de soldadu-
ra anteriormente marcada, ejerciendo una ligera pre-
sión. El conjunto debe estar perfectamente alineado a
fin de evitar posibles tensiones en la unión. Respetar el
tiempo indicado para la termofusión, durante este
tiempo hay que evitar someter a presión la tubería.
Policloruro de Vinilo (PVC)
Es el tercer plástico más producido después del polieti-
leno y el polipropileno. Se obtiene de la polimerización
del monómero de cloruro de vinilo.
Las tuberías y accesorios de PVC tienen una alta resis-
tencia a entornos agresivos tanto de carácter natural
como a consecuencia de la actividad industrial. Son
resistentes a casi todo tipo de corrosión, ya sea de ca-
rácter químico o electromecánico.
32 Nº19. Marzo de 2017
Imagen 6. Tuberías de Policloruro de Vinilo.
http://www.econetdesatascos.com/es/blog/escoger-tuberias-agua-
potable/180
Imagen 7. Fijación química.
http://www.wurth.es/adhesivo-tuberia-pvc-flexible
Imagen 5 Termofusión.
http://nunoa.locanto.cl/ID_575891372/Hdpe-termofusion-electrofusion-
membranas-soldaduras-plastica.html
33. cuando se realice la fijación, con el líquido limpiador
específico de PVC y un paño que no deje residuos.
Esta limpieza proporciona un pretratamiento químico
para preparar las superficies de unión, es necesario de-
jar que se seque para evitar condensados.
A continuación aplicar el adhesivo en las zonas de
unión (primero se aplica adhesivo al accesorio y poste-
riormente a la tubería.). Una vez se ha aplicado el adhe-
sivo, se une la tubería al accesorio y se elimina el exce-
so ya que podría dañar la tubería.
Cuando haya concluido el proceso de unión, se deben
esperar los tiempos de espera determinados por el fa-
bricante del adhesivo.
Inspección visual de uniones no metálicas
La inspección visual sirve para detectar algunos defec-
tos, como desalineación, poros o inclusiones, errores
en los parámetros de soldadura, etc. La inspección vi-
sual es necesaria para el control de calidad.
Si la soldadura es defectuosa, deben cortarse los extre-
mos y soldar de nuevo.
Soldadura correcta
1.– Cordón redondeado.
Soldadura incorrecta
1.– El cordón es demasiado estrecho y alto.
2.– El cordón es muy pequeño.
3.– Una hendidura profunda en el centro del cordón.
Temperatura insuficiente o tiempo de transición dema-
siado largo.
4.– Desalineamiento. Desviación máxima permitida del
10% el espesor de la pared.
5.– Diferentes espesores de pared.
6.– Los materiales tienen diferentes temperaturas de
fusión. No son soldables entre sí.
33Nº19. Marzo de 2017
REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA:
- ASME BPVC IX: Calificación de procedimientos de
soldadura y cualificación de soldadores. (Boiler &
Pressure Vessel Code. IX. Welding and brazing
qualifications).
- UNE-EN-ISO 15614: Especificación y cualificación de
los procedimientos de soldeo para los materiales
metálicos. Ensayo de procedimiento de soldeo.
- UNE-EN 287: Cualificación de soldadores. Soldeo por
fusión.
- ASME B31.1.
- ASME B31.3.
Imagen 8. Soldadura correcta
ASME B31.3.
Imagen 9. Exceso de presión.
ASME B31.3.
Imagen 10. Presión insuficiente
ASME B31.3.
Imagen 11. Hendidura.
ASME B31.3.
Imagen 12. Desalineamiento.
ASME B31.3.
Imagen 13. Diferentes espesores de pared..
ASME B31.3.
Imagen 14. No soldables entre sí.
ASME B31.3.
34. mucho más ligeros, de mayor
poder aislante, más impermea-
bles, mejorar drásticamente la
eficiencia de los paneles solares y
de la iluminación interior, e inclu-
so permitir que los puentes y edi-
ficios “sientan” las grietas, la co-
rrosión y el estrés que con el
tiempo conducirán a fallos es-
tructurales.
La Nanotecnología puede hacer
posible la fabricación de materia-
les “inteligentes”, que indican su
estado tensional o de fisuración
en tiempo real; esta propiedad
contribuye a incrementar los ni-
veles de seguridad durante la
construcción y durante la vida
útil de los edificios y de las obras
de infraestructura.
Otras dos propiedades importan-
tes que pueden tener los nuevos
materiales son la autorepación y
las propiedades derivadas del
efecto fotocatalítico, la autolim-
pieza y la neutralización de partí-
culas contaminantes en la atmós-
fera como es el caso de los óxi-
dos de nitrógeno: NOx
SOx,CO,COVx entre otros.
Algunos de los nanomateriales
más utilizados, como nano óxi-
dos de diferentes metales, se fa-
brican por reducción del tamaño
de las partículas a partir de mate-
riales existentes en la naturaleza o
producidos anteriormente con
tamaño de partícula mayor.
Otros nanomateriales, como los
fullerenos o los nanotubos de
carbono, se obtienen mediante
procesos de síntesis. En ocasio-
nes, se incorporan a los nanoma-
teriales grupos funcionales quími-
cos con el fin de conferirles las
propiedades de interés para la
utilización prevista o para la que
específicamente se están desarro-
llando.
Los nanomateriales se pueden
presentar de forma natural, por
ejemplo las cenizas generadas por
un volcán, o como subproducto
no intencionado de un proceso
industrial, por ejemplo los humos
de soldadura o los productos de
combustión, denominándose en
El término “nanomaterial” se
aplica a una amplia variedad de
materiales de composición y pro-
piedades muy diferentes, pero
con la característica común de
que al menos una dimensión ex-
terna de todas o parte de las par-
tículas que los constituyen sea
inferior a 100 nanómetros.
En la actualidad el concepto de
nanotecnología se encuentra ínti-
mamente ligado a la innovación
en materiales. El desarrollo de la
casa del futuro exige una innova-
ción continua en nuevos materia-
les, entre ellos los poliméricos,
cuya versatilidad y capacidad de
ser funcionales e inteligentes con-
fieren nuevas y atractivas opcio-
nes.
¿Cuáles serían sus potenciales
aplicaciones? Pues, por ejemplo,
los nanomateriales podrían refor-
zar el acero y el hormigón, evitar
que la tierra se pegue a las venta-
nas, matar bacterias en las pare-
des de los hospitales, volver a
algunos materiales resistentes al
fuego, de una mayor durabilidad,
34 Nº19. Marzo de 2017
NANOMATERIALES EN CONSTRUCCIÓN
MARTA GUTIÉRREZ ADRIÁN. ARQUITECTO
35. de cerio utilizado por sus propie-
dades ópticas; y el óxido de cinc
utilizado por sus propiedades
filtrantes de la luz ultravioleta y
antimicrobiana.
Metales y aleaciones
La mayoría de los metales y sus
aleaciones pueden producirse en
dimensiones nanométricas (por
ejemplo, nanohilos, nanopartícu-
las), siendo las de oro, las de plata
y las aleaciones de platino y pala-
dio las de mayor producción. To-
dos ellos presentan una elevada
actividad catalítica, propiedades
antimicrobianas, fototérmicas,
fotoeléctricas y ópticas.
Nanomateriales con base de
carbono Fullerenos
Están constituidos únicamente
por átomos de carbono y tienen
un número par variable de áto-
mos de carbono, que puede osci-
lar desde 28 hasta más de 100
átomos, adoptando la forma de
una esfera hueca.
Tienen una estructura de anillos
hexagonales de carbono similar al
grafito, aunque también tienen
anillos pentagonales y heptagona-
les que son los que permiten que
se formen estructuras tridimen-
sionales. La forma más conocida
de los fullerenos es la que contie-
ne 60 átomos de carbono, C60,
denominada fullereno Buckmins-
ter o Buckyball. Los fullerenos
son materiales químicamente es-
tables e insolubles en disolucio-
nes acuosas.
estos casos nanomateriales inci-
dentales o accidentales, tradicio-
nalmente conocidos como partí-
culas ultrafinas.
A continuación se describen al-
gunos de los tipos de nanomate-
riales manufacturados más comu-
nes.
Nanomateriales inorgánicos
no metálicos
Este grupo incluye un amplio
número de nanomateriales que
principalmente son óxidos de
elementos no metálicos.
Los nanomateriales inorgánicos
no metálicos de mayor produc-
ción son: la sílice amorfa sintética
con propiedades antideslizantes y
gran resistencia al rayado y a la
abrasión; el óxido de aluminio
que también presenta gran resis-
tencia al rayado y a la abrasión; el
dióxido de titanio utilizado por
sus propiedades eléctricas, foto-
catalíticas, de protección frente a
radiación ultravioleta y por su
actividad antimicrobiana; el óxido
Imagen 2. Esquema comparativo de diferentes tamaños de estructuras biológicas y agentes químicos que se presentan en forma de partículas.
35Nº19. Marzo de 2017
Imagen 1. Estructura de Fullereno. C60. Molé-
cula compuesta por carbono. Los fullerenos son
la tercera forma molecular estable conocida de
carbono, tras el grafito y el diamante.
36. (SWCNT) o de pared múltiple
(MWCNT), respectivamente.
El diámetro puede variar entre
aproximadamente 1 nm para los
de pared simple hasta más de 100
nm para los de pared múltiple,
mientras que la longitud puede
sobrepasar algunos centenares de
micrómetros.
Los nanotubos son materiales
química y térmicamente muy es-
tables, que presentan una elevada
elasticidad, conductividad eléctri-
ca y térmica, alta relación resis-
tencia-peso y baja densidad. Asi-
mismo, presentan una gran resis-
tencia a la deformación y al esti-
ramiento.
Nanofibras de carbono
Al igual que los nanotubos de
carbono, las nanofibras de car-
bono están formadas por láminas
de grafeno.
Presentan una estructura en for-
ma de copa por lo que algunas
propiedades mecánicas y eléctri-
cas serán diferentes a las de los
nanotubos de carbono. Presentan
elevada conductividad eléctrica y
resistencia al fuego.
Negro de humo
Es prácticamente carbono puro
elemental en forma de partículas
que se producen por combustión
incompleta o descomposición
térmica de los hidrocarburos en
condiciones controladas. Las par-
tículas primarias del negro de
humo son de tamaño inferior a
100 nm, aunque tienden a agru-
parse dando lugar a aglomerados
y agregados de tamaño superior a
este valor. Como la mayor parte
de los nanomateriales con base
de carbono presenta elevada con-
ductividad y resistencia mecánica.
Grafeno
Es un material con estructura
bidimesional que se presenta en
forma de nanoplacas. Las nano-
placas son láminas constituidas
por una red hexagonal de átomos
de carbono dispuestos en un mis-
mo plano, como en el grafito,
cuyo espesor es del orden del
nanómetro.
Presenta elevada dureza (similar a
la del diamante), elasticidad, flexi-
bilidad y densidad, además de alta
conductividad térmica y eléctrica.
El grafeno es un material muy
ligero y resistente a las radiacio-
nes ionizantes.
Nanotubos de carbono
Poseen estructura cilíndrica y
están compuestos por una o más
láminas tubulares similares al gra-
feno, denominándose nanotubos
de carbono de pared simple
36 Nº19. Marzo de 2017
Imagen 4. Estructura de nanotubo de carbono.
En química, se denominan nanotubos a estruc-
turas tubulares (cilíndricas), cuyo diámetro es del
tamaño del nanómetro.
“las nanofibras de carbono están formadas por láminas de grafeno”
Imagen 3. Estructura de grafeno.
Es una sustancia compuesta por carbono puro,
con átomos dispuestos en patrón regular hexa-
gonal, similar al grafito, pero en una hoja de un
átomo es aproximadamente 200 veces más
resistente que el acero actual mas fuerte.
Imagen 5. Estructura de nanofibras de carbono.
Las nanofibras de carbono (CNF) son un tipo
de material sintético de carbono nanoestructura-
do, de naturaleza similar al grafito.
37. les son semiconductores con pro-
piedades electrónicas, ópticas,
magnéticas y catalíticas.
Nanoarcillas
Son materiales cerámicos de sili-
catos minerales en forma de lámi-
nas. Pueden existir de forma na-
tural o ser sintetizadas para que
tengan propiedades específicas.
Presentan alta resistencia mecáni-
ca y efecto barrera frente a la hu-
medad y el oxígeno.
Nanopolímeros/ Dendrímeros
Los nanopolímeros son materia-
les poliméricos que pueden pre-
sentar una o varias dimensiones
en la escala nano. Estos materia-
les son conductores con alta su-
perficie específica y presentan
propiedades catalíticas al dispo-
ner de grupos periféricos funcio-
nalizables.
Las propiedades de algunos tipos
de nanopolímeros pueden cam-
biar en función de las condicio-
nes ambientales.
Los dendrímeros son macromo-
léculas de tamaño nanométrico
que se caracterizan por tener una
estructura ramificada tridimensio-
nal compuesta por un núcleo,
unas ramificaciones que forman
la matriz dendrítica y la periferia
constituida por un gran número
de grupos funcionales. Al igual
que los nanopolímeros, poseen
una superficie específica alta.
Puntos cuánticos
Son nanocristales de materiales
semiconductores con tamaños de
2 nm a 10 nm. Estos nanocrista-
Imagen 6. Estructura de nanoarcilla.
Se trata de un nanomaterial compuesto por un
mineral de arcilla con espesores de capa de un
nanómetro
37Nº19. Marzo de 2017
Imagen 7. Estructura de fibras de platino.
Alternativamente, los nanohilos pueden ser definidos como estructuras que
tienen un tamaño lateral restringido a diez o menos nanómetros y de una longi-
tud libre. A estas escalas, los efectos de la mecánica cuántica son importantes,
por lo tanto estos alambres, también son conocidos como "hilos cuánticos"
REFERENCIAS Y
BIBLIOGRAFÍA:
- Gobierno de España. Ministerio
de Empleo y Seguridad Social.
Seguridad y salud en el trabajo con
nanomateriales.
- www.aimplas.es
- www.xatakaciencia.com
- www.solociencia.com
38. dia y del Feudalismo. El estilo artístico se adapta a una
sociedad ruralizada, inculta, controlada intelectualmen-
te por la Iglesia. Por eso va a ser el arte de la irraciona-
lidad, el oscurantismo y el misterio. Es un arte relacio-
nado con la fe, surgido de una cultura teológica.
Existen una serie de rasgos culturales que de-
terminan el estilo. El sentido de este mundo y de todos
sus seres se encontraba en la religión. La teología es a
la vez Física, Astronomía, Filosofía, etc. Todo lo hu-
mano está referido a lo divino. La Iglesia coacciona el
pensamiento libre y desconfía de los individuos que se
ponen a pensar por sí mismos y tratan de ver las cosas
con “la luz de la razón”
El arte románico como primer estilo interna-
cional de la cultura occidental representa el concepto
de la unidad espiritual de Europa. El pensamiento cris-
tiano se impone. El florecimiento de la cultura occi-
dental se impone, eclipsando a las culturas bizantinas e
islámicas. Las nuevas técnicas constructivas y la belle-
za en las artes figurativas, son aspectos que justifican la
aceptación del estilo al que se le considera símbolo de
la Europa unida espiritualmente.
Surge hacia mediados del siglo XI y se desarro-
lla a lo largo del siglo XII, coexistiendo en la segunda
mitad de este siglo con la iniciación del gótico.
El Románico es el arte de la plena Edad Me-
LA ARQUITECTURA ROMANA
SERGIO GALLEGO ORDÓÑEZ. INGENIERO CIVIL Y ARQUITECTO TÉCNICO.
38 Nº19. Marzo de 2017
39. pues el núcleo suele ser de mampostería, lo que al mis-
mo tiempo que abarata la obra le proporciona flexibili-
dad. En los sillares se observa con mucha frecuencia
unos signos que corresponden a las marcas del cantero
o maestros que han intervenido en la construcción de
la obra.
El arco característico es el de medio punto, semicircu-
lar. Se suele hacer doblado, es decir, uno mayor cobi-
jando a otro menor que le sirve de refuerzo. En venta-
nas y puertas, el grosor de los muros determina la crea-
ción de archivoltas o arcos concéntricos con molduras
frecuentes, que van reduciendo el ancho de la abertura
del vano.
La cubierta más característica es la bóveda de cañón,
de sección semicircular, dividida en tramos mediante
arcos sajones, que se apoyan en los pilares con colum-
nas adosadas (pilar compuesto) y que se corresponde
exteriormente con los contrafuertes. La división en
sectores de la bóveda de una nave al mismo tiempo
que facilita el problema de su sostenimiento, ofrece la
ventaja de que su construcción se haga por partes, por
lo que un mismo armazón o cimbra empleada para su
construcción puede ser utilizada varias veces. Este sis-
tema independiza a cada uno de los tramos de la bóve-
da, por lo que el defecto de uno de ellos o su deterioro
no afecta al conjunto de la Iglesia.
Las peregrinaciones principales se encaminan hacia
Tierra Santa, pasando por Italia, Al Monasterio de
Saint Michel, en la costa bretona, y la más importante
la de Santiago de Compostela. A través de estos cami-
nos de peregrinación, el románico pasa de una a otra
región, ya que cuadrillas de canteros emprenden simul-
táneamente diversas obras a lo largo de ellos.
La arquitectura románica nos ofrece unas característi-
cas homogéneas en toda Europa, aunque con las pecu-
liaridades que caracterizan las diversas escuelas.
El muro, el arco y la cubierta son los aspectos más le
caracterizan.
El muro se hace de piedra labrada en sillares, que sue-
len reducirse a los paramentos o superficies exteriores,
Imagen nº1 . Monasterio de Saint Michel, en la costa bretona.
Ref: Javier Gomez.
Imagen nº 2. Interior de la catedral de San Pedro. Bóveda de cañon .
Ref: http://www.descubreroma.com/
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