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Tesis doctoral: Evaluaci贸n multicriterio de la sostenibilidad social para el desarrollo de proyectos de infraestructuras

El pasado viernes 27 de octubre del 2017 tuvo lugar la defensa de la tesis doctoral de Leonardo A. Sierra Varela titulada “Evaluaci贸n multicriterio de la sostenibilidad social para el desarrollo de proyectos de infraestructuras”, dirigida por Eugenio Pellicer y V铆ctor Yepes.聽La tesis recibi贸 la calificaci贸n de 鈥淪obresaliente Cum Laude鈥 por unanimidad, con menci贸n internacional. Presentamos a continuaci贸n un peque帽o resumen de la misma.

Resumen:

Hoy en d铆a existe un consenso por el cual las consideraciones econ贸micas, ambientales y sociales en el desarrollo de los pa铆ses constituyen dimensiones necesarias para alcanzar la sostenibilidad. En el 谩mbito de la construcci贸n se han impulsado agendas que promueven el desarrollo sostenible considerando el ciclo de vida de los proyectos. Sin embargo, se reconoce que la limitaci贸n fundamental de la sostenibilidad es que tiende a centrarse en las consideraciones biof铆sicas y econ贸micas del entorno construido; sin prestar la suficiente atenci贸n a los aspectos sociales. La no consideraci贸n temprana de los aspectos sociales afecta al desarrollo de la infraestructura en la sociedad a corto y largo plazo. Dado que los impactos sobre la sociedad son multidimensionales, una representaci贸n que eval煤e los aspectos sociales tambi茅n debe serlo. La valoraci贸n de los aspectos sociales y la calidad de vida superan los aspectos cuantitativos. En efecto, los resultados de una evaluaci贸n son igual de trascedentes que la legitimidad participativa de su proceso. En este sentido los m茅todos de toma de decisiones multicriterio constituyen una alternativa que representa de un modo 贸ptimo la evaluaci贸n multidimensional y participativa de los aspectos sociales. Con todo, la sostenibilidad social en la evaluaci贸n de infraestructuras no ha sido adecuadamente tratada hasta este momento.

A la vista de estos antecedentes, la dimensi贸n social en la evaluaci贸n de las infraestructuras requiere una revisi贸n y nuevos enfoques en la toma de decisi贸n en las fases tempranas del desarrollo del proyecto. Todo ello conduce a plantear el objetivo general de la investigaci贸n de la siguiente forma: Evaluar la sostenibilidad social de las infraestructuras integr谩ndola en la toma de decisiones. Este objetivo general se desglosa en diferentes objetivos espec铆ficos que buscan explorar las 谩reas de mejora en el tratamiento de la sostenibilidad social. A partir de este punto, se proponen metodolog铆as para estimar la contribuci贸n a la sostenibilidad social a trav茅s de la evaluaci贸n multicriterio de infraestructuras.

El alcance de la investigaci贸n se concentra en la evaluaci贸n de infraestructuras de ingenier铆a civil en las etapas de formulaci贸n, factibilidad y planificaci贸n; y la consideraci贸n de m煤ltiples aspectos sociales. El documento presentado se compone por seis art铆culos complementarios (tres de ellos ya publicados y otros tres en proceso de revisi贸n en revistas cient铆ficas). En general para el desarrollo de los objetivos de la investigaci贸n los estudios utilizan diferentes t茅cnicas: panel de expertos Delphi, el Proceso Anal铆tico Jer谩rquico (AHP), la teor铆a de la utilidad, sistemas estoc谩sticos, m茅todos multiobjetivo y las t茅cnicas de razonamiento Bayesiano.

La investigaci贸n se ha aplicado a distintos contextos internacionales. La contextualizaci贸n de los criterios sociales en el ciclo de vida se implement贸 en infraestructuras chilenas. Se aplic贸 un m茅todo de aprendizaje activo de la聽 sostenibilidad en un curso de posgrado en Espa帽a con estudiantes internacionales. Por su parte, se implementaron dos m茅todos de estimaci贸n de la contribuci贸n social, a corto y largo plazo, en infraestructuras viarias en El Salvador.

A partir de los resultados de la investigaci贸n se han propuesto m茅todos para tratar la dimensi贸n social en la evaluaci贸n multicriterio de infraestructuras civiles e integrarla en el proceso de toma de decisi贸n. Las propuestas han surgido a partir de una exploraci贸n de las necesidades de mejora de los m茅todos multicriterio para evaluar la sostenibilidad social. De esta forma se proponen tratamientos integrados para fortalecer la dimensi贸n social en el proceso de evaluaci贸n de la sostenibilidad. Espec铆ficamente se proponen sistemas de participaci贸n multidisciplinar y multisectorial integrados; se considera la contribuci贸n no compensatoria de las infraestructuras a la mejora social a corto y largo plazo; se promueve la equidad intergeneracional de las oportunidades de mejora social; se trata la incertidumbre interna de los m茅todos propuestos; y, finalmente, se mejora la interacci贸n con el contexto y la promoci贸n del aprendizaje social en los procesos de evaluaci贸n. Esta investigaci贸n aporta las herramientas que respaldan a los organismos p煤blicos encargados de la planificaci贸n territorial y de la priorizaci贸n de infraestructuras para apoyar los procesos de toma de decisi贸n.

Los resultados de los m茅todos propuestos presentan las siguientes limitaciones: el desempe帽o se ajusta al conjunto de alternativas de infraestructuras evaluadas; considera el impacto de primer orden de la infraestructura sobre los criterios sociales; y la independencia de los indicadores que interact煤an sobre un mismo criterio. Las futuras investigaciones podr铆an simplificar los tratamientos propuestos a trav茅s de la adaptaci贸n a contextos y tipos espec铆ficos de infraestructuras, integrados con la evaluaci贸n de las dimensiones econ贸micas y ambientales de la sostenibilidad.


Referencias:

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2017).聽Assessing the social sustainability contribution of an infrastructure project under conditions of uncertainty.Environmental Impact Assessment Review, 67:61-72.聽DOI:10.1016/j.eiar.2017.08.003聽(link)

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2017).聽Method for estimating the social sustainability of infrastructure projects.Environmental Impact Assessment Review, 65:41-53. DOI: 10.1016/j.eiar.2017.02.004

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2016).聽Social sustainability in the life cycle of Chilean public infrastructure.Journal of Construction Engineering and Management ASCE, 142(5):聽 05015020.聽DOI:聽10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001099.

PELLICER, E.; SIERRA, L.A.; YEPES, V. (2016).聽Appraisal of infrastructure sustainability by graduate students using an active-learning method.Journal of Cleaner Production,聽113:884-896. DOI:10.1016/j.jclepro.2015.11.010

31 octubre, 2017
 
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Tesis doctoral: Efficient design of post-tensioned concrete box-girder road bridges based on sustainable multi-objective criteria

tatiana_jpg-1024x748Hoy 30 de septiembre de 2016 ha tenido lugar la defensa de la tesis doctoral de D陋 Tatiana Garc铆a Segura denominada “Efficient design of post-tensioned concrete box-girder road bridges based on sustainable multi-objective criteria”, dirigida por V铆ctor Yepes Piqueras. La tesis recibi贸 la calificaci贸n de “Sobresaliente Cum Laude” por unanimidad, con menci贸n internacional. Presentamos a continuaci贸n un peque帽0 resumen de la misma.

Resumen:

Los puentes, como parte importante de una infraestructura, se espera que re煤nan todos los requisitos de una sociedad moderna. Tradicionalmente, el objetivo principal en el dise帽o de puentes ha sido lograr el menor coste mientras se garantiza la eficiencia estructural. Sin embargo, la preocupaci贸n por construir un futuro m谩s sostenible ha provocado un cambio en las prioridades de la sociedad. Estructuras m谩s ecol贸gicas y duraderas son cada vez m谩s demandadas. Bajo estas premisas, los m茅todos de optimizaci贸n heur铆stica proporcionan una alternativa eficaz a los dise帽os estructurales basados en la experiencia. La aparici贸n de nuevos materiales, dise帽os estructurales y criterios sostenibles motivan la necesidad de crear una metodolog铆a para el dise帽o autom谩tico y preciso de un puente real de hormig贸n postesado que considere todos estos aspectos. Por primera vez, esta tesis estudia el dise帽o eficiente de puentes de hormig贸n postesado con secci贸n en caj贸n desde un punto de vista sostenible. Esta investigaci贸n integra criterios ambientales, de seguridad estructural y durabilidad en el dise帽o 贸ptimo del puente. La metodolog铆a propuesta proporciona m煤ltiples soluciones que apenas encarecen el coste y mejoran la seguridad y durabilidad. Al mismo tiempo, se cuantifica el enfoque sostenible en t茅rminos econ贸micos, y se eval煤a el efecto que tienen dichos criterios en el valor 贸ptimo de las variables.

2016-09-30-19_21_29En este contexto, se formula una optimizaci贸n multiobjetivo que proporciona soluciones eficientes y de compromiso entre los criterios econ贸micos, ecol贸gicos y sociales. Un programa de optimizaci贸n del dise帽o selecciona la mejor combinaci贸n聽de geometr铆a, tipo de hormig贸n, armadura y postesado que cumpla con los objetivos seleccionados. Se ha escogido como caso de estudio un puente continuo en caj贸n de tres vanos situado en la costa. Este m茅todo proporciona un mayor conocimiento sobre esta tipolog铆a de puentes desde un punto de vista sostenible. Se ha estudiado el ciclo de vida a trav茅s de la evaluaci贸n del deterioro estructural del puente debido al ataque por cloruros. Se examina el impacto econ贸mico, ambiental y social que produce el mantenimiento necesario para extender la vida 煤til del puente. Por lo tanto, los objetivos propuestos para un dise帽o eficiente han sido trasladados desde la etapa inicial hasta la consideraci贸n del ciclo de vida.

Para solucionar el problema del elevado tiempo de c谩lculo debido a la optimizaci贸n multiobjetivo y el an谩lisis por elementos finitos, se han integrado redes neuronales en la metodolog铆a propuesta. Las redes neuronales son entrenadas para predecir la respuesta estructural a partir de las variables de dise帽o, sin la necesidad de analizar el puente. El problema de optimizaci贸n multiobjetivo se traduce en un conjunto de soluciones de compromiso que representan objetivos contrapuestos. La selecci贸n final de las soluciones preferidas se simplifica mediante una t茅cnica de toma de decisiones. Una t茅cnica estructurada convierte los juicios basados en comparaciones por pares de elementos con un grado de incertidumbre en valores num茅ricos que garantizan la consistencia de dichos juicios. Esta tesis proporciona una gu铆a que extiende y mejora las recomendaciones sobre el dise帽o de estructuras de hormig贸n dentro del contexto de desarrollo sostenible. El uso de la metodolog铆a propuesta lleva a dise帽os con menor coste y emisiones del ciclo de vida, comparado con dise帽os que siguen metodolog铆as generales. Los resultados demuestran que mediante una correcta elecci贸n del valor de las variables se puede mejorar la seguridad y durabilidad del puente con un peque帽o incremento del coste. Adem谩s, esta metodolog铆a es aplicable a cualquier tipo de estructura y material.

Universidad Politécnica de Valencia